Hoàn thiện công nghệ sản xuất vật liệu hút dầu petro abs thiết bị ows khả năng hút giữ các chất lỏng dầu khác nhau của vật liệu petro abs và hiệu quả tách các chất dầu này ra khỏi nước bằng thiết bị tách dầu nước ows
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (831.4 KB, 38 trang )
MT
AC
{33
SỞ KHOA HỌC - CONG NGHE VA MOI TRUONG TP.HO CHI MINH.
BÁO CÁO KẾT Q NGHIÊN CỨU
HỒN THIỆN CƠNG NGHỆ SẲN XUẤT
VẬT LIỆU HÚT DẦU PETRO-Abs, THIẾT BỊ O.W.S;
KHẢ NĂNG HÚT GIỮ CÁC CHẤT LỎNG DẦU
KHÁC NHAU CỦA VẬT LIỆU PETRO-Abs VÀ
HIỆU QUẢ TÁCH CÁC CHẤT DAU NAY RA KHOI
_NƯỚC BẰNG THIẾT BỊ TÁCH DẦU- NƯỚC O.W.S.
Chủ nhiệm: KS. LÊ NGỌC
Cơ
quan
chủ
trì:Trung
dụng
KHÁNH.
tâm
kính
từ
tế
vấn
TP.
Ứng
Hồ
Chi Minh (CIT).
Cơ quan phốt hợp chính:
«
Vién céng nghé hod hoc.
ô
Trung tõm nghiờn cu v phỏt trin dõu khớ,
Â
Trung tim an tồn và Mơi trường đâu khí.
TP.HCM
1998 - 1999
BAO CAO KET QUA NGHIEN CUU BE TAI:
Hồn thiện cơng nghệ san xuat vat liéu hit dau Petro—Abs,
thiết bị 0.W.S; khả năng hút giữ các chất lỏng dầu
khác nhau
của vật liệu Petro-Abs và hiệu quả tách các chất dầu này ra
khỏi nước bằng thiết bị tách dầu - nước 0.W.$.
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu
I.
Những
2
vật
liệu
và
thiết
bị
được
nạn tràn đầu và tách dầu khỏi nước.
sử
dụng
trong
xử
lý
tại
4
Ik. VAt liéu hut dau Petro - Abs.
10
TH. Thiết bị tácb nhanh đầu khỏi nước O.W,S,
11
TY. Mục tiêu, nội dung nghiên cứu
13
V. Phương pháp thử nghiệm và kết quả đạt được.
15
Kết luận và kiến nghị
19
Tài liệu tham khảo
20
Phụ lục: Các kết quá thứ nghiệm (biên bản).
Nhanh/Duang/Perru/BCKONC
‘
|
LỜI NĨI ĐẦU
Cơng nghiệp khai thác vận tải và sử dụng các sản phẩm đầu khí càng phát
triển. nguy cơ gây ơ nhiễm mơi trường do dâu khí và các sản phẩm của nó gây ra
càng lớn. Cho tới nay, trên thế giới đã xảy ra hàng trăm tai nạn tràn dầu lớn, gây
tổn thất cho môi trường và nền kinh tế tại những nơi có tai nạn. Điển hình là vụ
tràn dầu 32 ngàn tấn ở vùng biển Alaska (Mỹ) với chỉ phi thu don dén 3 tỷ USD, 7
tỷ USD bồi thường thiệt hại. Vụ tràn 120 ngàn tấn đầu từ đường ống đẫn Usinsk
(Liên bàng Nga) cũng được xem là ¡ trong các vụ tràn đầu tệ hại nhất. Trong 5
năm gần đây. tại vùng biển Nhật Bán cũng đã có 2 vụ trần dầu lớn do một tàu chở
dầu của Nga và một tàu ch dầu của Nhật gây ra, chi phi cho mỗi vụ đều trên 1 tỷ
USD. Theo thống kê ở Mỹ. mỗi năm có đến 8.000 vụ tran dau. tai nạn tràn dau
cịn xảy ra thường xuyên nhiều nước khác trên thế giới.
Ở nước ta cũng đã có nhiều vụ tràn đầu lớn xây ra như các vụ 2 tau dau
Transco
| (Hai Phong) va Umi Humanity
(Dai Loan) dung nhav 6 Cần Giờ làm
tràn 130 tấn dầu FO tại vùng xã Tam Thôn Hiệp. vụ tàu Neptune Aries
(Singapore) đụng vào cầu cảng Sài gòn Peưe làm tràn 1.864 tấn dầu ở Cát Lái
năm” 1994. vụ tàu chẽ dầu Sokimex làm tràn hơn 40 tấn đầu trên sông Sài gồn. và
gẩn đây nhất là vụ 2 tàu chở đấu đụng nhau gần kho xăng Nhà Bè làm tràn hơn
100 tấn dầu ra sơng Sài gịn.
Nền kinh tế nước ta trong mấy năm lại đây đang có những bước phát triển
đáng phấn khởi. Tuy nhiên, các q trình cơng nghiệp hố. đơ thị hố nhanh
chóng gây ra tình trạng thải rác. thải nước bừa bãi khiến mơi trường ngày càng bị
ư nhiễm nặng. Hầu hết các xí nghiệp. nhà máy. tàu thun ít nhiều đểu có sử
dụng xăng đầu. Trong sản xuất. dầu nhớt. nùi giế lau đầu. máy móc. xe cộ, tay
chân đính đầu đều được rửa bằng nước và thải ra cống. rãnh. ao hổ. sông. rạch.
Các tàu thuyền vận tải. đánh cá trong lúc rửa dọn cũng có dầu nhớt lẫn trong
nước. được đố trực tiếp xuống sông. biển. Đặc biệt là các tàu thuyền vận tải xăng
đầu. các giàn khoan... mỗi năm thải ra hàng chục ngàn tấn chất thải chứa dầu, đổ
dẫn lộ thiên (như ở Vũng Tàu? hoặc đem
chôn dưới đất (như ở Khánh
Høa). Hậu
Khani/Duong/Peru/BCKONC
tờ
quả là môi ưường bị ô nhiễm nghiệm trọng. bệnh tật phát sinh, Sơng ngịi, biển cả
khơng cịn là nơi an tồn cho tơm cá. năng suất đánh bắt thuỷ sản ở các vùng gần
bờ giám mạnh.
Từ đó. nhu cầu xứ lý các tai nạn tràn đầu và thu gom. tách đầu khỏi các hệ
thống nước thải có chứa đầu là một nhu cầu cấp bách.
Đã có nhiều cơng trình khoa học cơng nghệ
trong và ngồi nước được
nghiên cứu nhằm tạo ra các kỹ thuật ứng cứu tai nạn tràn dầu và chống ô nhiễm
dầu trong nước thải, nhưng cho tới nay những hạn chế về tính năng kỹ thuật cũng
như địi hỏi mức chi phí cao, khả năng áp dụng có hiệu quả ở quy mô phổ biến
rộng rãi các vật liệu, thiết bị xử lý tai nạn tràn đầu và chống ô nhiễm dầu trong
nước thải vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của thực tiễn.
Để giải quyết các yêu cầu của thực tiễn,tại Viên cơng nghệ hố học, tác
ra
lá để tài đã tiến hành nghiên cứu chế tạo vật liệu hút đầu Petro — Abs từ nguyên
cc
êu PET: Petro - Sor ti’ soi PP: vat liệu hút dầu từ bã mía và thiết bị tách nhanh
dầu khổi nước O.W.S. Những kết quá thu được cho thấy tính khả thi của việc mở
rộng nghiên
cứu - miển khai. ốn định công nghệ sản xuất cũng như đánh
giá
phạm vi áp dụng kết quả thu được. đáp ứng nhu cầu đa dạng xử lý tai nạn tràn dầu
đối với các loại dầu khác nhau. trong điều kiện chưa nhũ hoá hoặc đã nhũ hoá ở
một mức đệ xác định.
Đề tài nghiên cứu: “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất vật liệu hút dầu Petro
_ Abs, thiết bị O.W.S; Khả năng húi giữ các chất lông dầu khác nhau của vật
liệu Petro — Abs va higu qua tach các chất dẫu này ra khỏi nước bằng thiết bị
tách dầu - nước Q.W.S”, được Số Khoa học, Công nghệ và Mơi trường TP.Hồ
Chí Minh giao che tác giả nghiên cứu trong kế hoạch 199§ - 1999 đã đạt được
những kết quả theo yêu cầu và mục tiêu để ra. với sự tham gia của Trung tâm Tư
vấn Ứng dụng Kinh tế TP.Hồ Chí Minh (CIT). Viện Cơng nghiệp hố học. Trung
iam nghiên cứu và phát triển đầu khí. Trung tâm an tồn và Mơi trường đầu khí.
Đánh giá cao đóng góp của các cơ quan nêu trên, Ban Chủ nhiệm để tài
xin tỏ lời cảm ơn chân thành tới các chuyên gia, kỹ thuật viên hữu quan đã giúp
cho việc tiến hành để tài được thuận lợi và có kết qủa.
Tháng 7.1999
Ban Chủ nhiệm để tài
,
3
2
NhanH/Duong/Peu¿/BCÝOXC
I. NHỮNG VAT LIEU VÀ THIẾT BỊ ĐƯỢC SU DUNG TRONG XU LY TAI
NAN TRAN DẦU VÀ TÁCH DẦU KHỦI NƯỚC.
1.1. Chat phan tan dau.
Khi có 1 lượng dầu trần ra trên mặt nước người ta dùng
1 loại chất có
nguồn gốc hoạt động bể mặt phun mạnh lên mặt đầu. Dầu sẽ bị phân tán rộng và
cuối cùng bị lẫn lộn và hồ lẫn trong nước.
Cơng
nghệ này giúp phân
tán nhanh
lượng dầu
tràn, nhưng không
giải
quyết tốt hậu quả ô nhiễm của đầu, vì đầu cịn tổn tại 1 thời gian nữa trong nước
trước khi bị phân huỷ. Bán thân chất phân tán (có chứa các dung mơi? cũng là
chất gây ơ nhiễm.
1.2. Chat tam chim dầu.
Người ta dùng chế phẩm ái dầu có gắn gốc Silicat (có tÝ trọng lớn), Khi
ph chất này lên mặt đầu. đầu sẽ bám vào nó và chìm xuống đáy nước.
KỆ thuật này tuy
giải quyết được sự ê nhiễm dầu trên mặt nước. nhưng lại
gây ô nhiễm ở đáy nước và mức độ thiệt hại này chưa thể lường trước được.
1.3. Phương pháp đốt:
Tát
Tay
2
`
“
VÀ
AC
tt
ge
^
tn
tA
eae
Với lượng dâu tràn nhỏ người tá quây lại á phun thêm nhiên liệu đề đốt,
Phương & phat
pháp này ` chuyển
ê nhiềm trên mặt nước sang: ơ nhiễm khơngš khí và rất
s
khơng an tn cho những người thực hiện,
¡.4. Hút dầu bằng các chất thu gom:
Để có thể lấy dầu lên khỏi mặt nước người tạ chế tạo ra các loại chất có
tính chất hút giữ dầu và khi được chuyển lén lên khỏi mặt nước.
Khuni/Dauume/FerrdBCFRONC
,
được dầu tách ra
4
hoặc thiêu huỷ. Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn vì nó đưa được dầu lên
khỏi mật nước. giảm ê nhiễm tối đa . Có rất nhiều loại vật liệu hút dầu của các
hãng trên thế giới.
- _ Bột hút dầu Oi Gafor sản xuất Ở bang Calorado (Mỹ) mỗi lần hút được
3 trọng lượng dầu (chỉ dùng ¡ lần).
-_
Bơng hút dầu Cell~ L ~ Sorb sản xuất ư bang Texas (Mỹ) mỗi lần hút
được 4 trọng lượng dầu (chí dùng 1 lần).
- - Bột hút dầu Can Sorb sẵn xuất từ than bùn của Itali mỗi lần hút được 20
lần trọng lượng dầu.
Giấy hút dẫu của hãng Trimar (Thuy Điển) mỗi lần hút được 4 trọng
lượng đầu giấy nầy có thể dùng được 3 lần.
-
Soi hit dau Rubber - Izer của MỸ sản xuất từ PP tại Califonia mỗi lần
hút được 5 trọng lượng dầu (tái sử dụng 3 lần).
-
Bội than chì hút đầu của Iali mỗi lần hút được 32 trọng lượng dầu (chi
dùng 1 lan).
-
Bột lút dầu từ bã mía (Patend Châu Âu) mỗi lần hút từ 1ã ~ 27 trọn
tra
-
lượng dầu. chỉ đùng I lần.
Một số phương pháp kết hợp vật liệu với và thiết bị thu gom đầu loang:
-
Phương pháp tạng trống: là dạng trống trịn có phủ lớp vật liệu hút dầu.
khi quav tiếp xúc với bề mặt dầu. cuốn đầu lên trên và được ép lấy dầu
ra.
z
-_
Phương pháp băng tải: băng vật liệu hút dẫu đạng băng tải được quay
cho tiếp xúc với mặt đầu rồi ép lấy dầu ra ở phía trên.
Khanh/Duong/Pern/BCOK ONC
.
5
-
Phương pháp đây thừng: vật liệu hút đầu có dạng có sợi thừng to được
thả nối trên mặt đầu rồi cuốn lén và ép ra lấy đầu ra.
I.5. Phương pháp gạn dầu:
Người ta dùng loại tàu hoặc xà lan chuyên dụng (có tên là Skimmer), dồn
cho dầu lẫn nước vào khoang của nó sau đó bơm hút lên tàu đầu rồi chở về đất
liên để xứ lý tách riêng đầu nước (như các thiết bị của hãng Hendrik Veder B.V ~
Hà Lan. Thuy Điển. Mỹ v.v...).
Phương pháp gạn đầu có nhược điểm là: cùng với đầu phải chuyên chở một
lượng nước lớn, nếu khơng được tách ngay tại chỗ: cịn nếu tách tại chỗ bằng ly
tâm thì năng suất rất thấp. chi phí rất lớn.
I.6. Dùng bể lắng:
Nước thải lẫn dầu từ các nhà máy. xí nghiệp. kho xăng dầu. từ tai nan tran
dầu đưa về được chứa vào trong bể. Chờ 1 thời gian cho dầu nối lên rổi gạn sang
bể thứ 2. thứ 3. thứ 4.... thứ 10 cho đến khi gạn được hết dầu, Phương pháp này
vần rất nhiều bế. tồn diện tích. và mức độ gạn dầu khó đáp ứng vêu cầu kỹ thuật
về độ sạch. Phương pháp này cũng không thể dùng cho giàn khoan, tàu thuyền vì
rất tốn điện tích.
I.7. Lạp qua các chất hấp phụ.
Người ta cho nước lẫn đầu chảy qua các tháp chứa than hoạt tính. đầu sẽ bị
giữ lại và nước đi qua. Phương pháp này chỉ áp dụng khi hàm lượng dầu rất nhỏ
và khối lượng nước không lớn vì chị phí cho than hoạt tính khá cao,
1.8. Dung mang siéu loc:
;
Màng siêu lọc (còn gọi là rây phân tử. cho nước thấm qua. dầu bị giữ lại
với độ sạch rất cao. Tuy nhiên phương pháp này không sử dụng được trong quy
Khanh/Duang/Petro/BCK ONT
,
6
mơ thực tiễn vì nầng suất cực kì thấp. (1m” màng lọc chỉ được vài chục lít nước
nhiễm đầu mỗi ngày).
{.9. Phương pháp
ly tam:
Cho nước lẫn dầu vào bình quay ly tâm với tốc độ rất lớn (8.000 — 10.000
vòng/phút). nước có tỉ trọng lớn hơn sẽ đi ra phía ngồi, và dầu nhẹ hơn tụ vào
giữa. Vì tốc độ quay rất lớn nên dung tích của bình chỉ có thể thiết kế với quy mô
nhỏ, năng suất thấp (chỉ vài trăm Ií/giờ). Phương pháp này rất tốn năng lượng,
năng suất lại thấp.
nên chi phí cao.
khơng thể sử dụng rộng rãi.
1.10. Phuong phap Cyclon:
Dùng 1 thùng chứa đầu lẫn nước có trục quay gắn cánh dạng vít xoắn. Khi
quay với tốc đệ lớn. đầu được đẩy lên phía trên và chảy theo ống ra bể khác còn
nước rớt xuống cháy theo chiều ngược lại. Bản chất phương pháp này tương tự
như máy ly tâm. sử dụng sự khác biệt ty trong giữa đầu và nước. Phương pháp này
sử dụng nhiều điện năng. năng suất thấp.
I.11. Thiết bị tách dầu của hâng API (Mỹ):
Thiết bị hoại động
và nước.
dựa vào sự khác biết tỉ trọng giữa dầu
Dòng
nước lẫn dầu được chấv nghiêng từ trên xuống dưới với tốc độ chậm giữa những
bản vật liệu song song. đầu nhẹ hơn sẽ bị tách ra và nổi lên. Nước
tiếp tục chảy
xuống và thoát ra ngoài. Đệ sạch của nước ra đạt đến 45 mg đầu/lít nước. Phương
pháp này được đánh giá
là có độ sạch của nước thải tương đốt cao. Tuy nhiên
năng suất của thiết bị này thấp do độ sạch nêu trên chỉ đạt được với dòng chảy
cham.
I.12. Thiết bị tách dầu của hang CPS (Mj):
:
`
`
ˆ
cùng ngun
“
ae
tee
.
lý với thiết bị APT
dạng hình sóng và dược đột phá nhiều lỗ. Nước chảy
Nhanh/DuongPetrd/BCKONC
.
nhưng
-
an
‘
các tâm song song có
z
q cdc gdn hình sóng này
.
*
Thiết bị này
sẽ làm cho dầu nổi
trên mặt nước. Hãng CPS giới thiệu là độ sạch của nước đạt
3
ức 15mg dầu/lít nước. Tuy nhiên thiết bị này cũng có nhược điểm như thiết bị
API là khi nước chảy với tốc độ lớn, độ sạch nước thải cũng giám theo.
1.13. Nhan xét chung:
Yêu cầu thực tiễn của quá trình xử lý tai nạn trần đầu và nước thải lẫn đầu
là:
-
Độ sạch của nước tách khỏi đầu phải đạt cao hơn nữa mới đáp ứng được
-
Chỉ phí xứ lý phải hợp lý tới mức € chấp nhận được trong điều kiện áp
tiêu chuẩn quy định về môi trường nước.
dụng rộng rãi (hiện nay chỉ phí xứ lý { dầu rất cao).
Để đáp ứng các yêu cầu nêu trên, cơ sở xuất phát điểm của công nghệ chế
tạo vật liệu hút dầu Petro ~Abs và thiết bị tách dầu O.W.S bao gẫm:
1. Đối với vật liệu hút đầu: nói chung độ xếp của vật liệu phải cao. và bể
mặt phải ái dầu — đệ phân cực nhỏ. Đặc biệt lưu ý 2 loại đầu:
-
Với dấu độ nhớt nhỏ, để bị hút vào cũng dễ chảy ra, vỏ bọc phải có lỗ
nhỏ và có khả năng † chiều (chỉ vào mà khó ra).
-
Với dấu độ nhớt cao (FO. dầu thô. nhớt...) tốc độ tập hợp dầu vào khối
vật liệu chậm hơn. thời gian gom dầu lâu hơn. nhưng dầu được giữ chặt.
khó thốt ra hơn. từ đó vỏ bọc phải rất thưa và khói vật liệu cũng cần có
độ trồng khơng gian cao hơn.
¿
Nhưnl/Duonw/Peru/BCVONC
'
8
2. Với thiết bị tách đầu:
Các thử nghiệm vật lý có thể cho ta những gợi ý về kết cấu thiết bị.
a. Tốc độ chẩy của nước qua máy càng lớn thì khả năng lẫn lộn dầu nước càng tăng, độ sạch của nước ra càng kém.
Ngược lại tốc độ nước
qua máy chậm thì độ sạch nước ra cao hơn nhưng công suất lại thấp.
b. Thử nghiệm cho thấy:
-
Đặt I giọt dầu (tỷ trọng gần 0.86), sâu dưới 1 bể nước tĩnh. đo thời gian
ta thấy giọt đầu nổi lên với tốc độ gần 70mm/giây. Lặp lại với các loại
đầu tỉ trọng khác nhau, đầu càng nhẹ tốc độ càng lớn (như xăng gần 98
mm/giâyv. nhớt 62mm/giâv).
-_
Nếu có phương pháp để nước chảy ha xuống với tốc độ thấp hơn tốc độ
nối lên của dầu thì dầu sẽ khơng lẫn theo nước.
Thử nghiệm và tính tốn.
Dung
| hé bình thơng nhau.
l bên có thiết điện
1m2:
bên
kia là cột cho
nude chav ra. Giá sử ta cẩn cho nước lẫn dấu tách ra ở công suất 1Úm°/gið hay
10m/3600 giây. Như vậy trong 3600 giây ta phải bạ ] cột nước cao 10mét, hay
10.000 mm đi qua đáy 1m”. Tốc độ hạ xuống của cột nước là:
10.000mm = 2.78mm/giay.
3.600 giây
Nếu bằng phương pháp nào đó. ta cho tốc độ đưa nước vào máy nhỏ (cỡ vài
chục mm/giãy cộng với độ hạ xuống 2.7&mm/giây, ta sẽ có độ đi chuyển xuống
của nước tối đa là 22/78mm/giâv. Tốc độ đi lên của dầu là >60mm/giây, Như vậy
trong điều kiện này dầu luôn luôn đi lên và sẽ nổi trên mật nước.
Với lập luận trên. theo lý thuyết ta có thể có khả năng chế tạo. máy tách
dấu với thiết diện ImÊ với năng suất lÔm' nước/giờ hay 240m
Khanh/Duong/Perou/BCKQNC
‘
nude/ngay.
9
II. VỀ VẬT LIỆU THU GOM DAU PETRO - Abs.
Tác giả để tài đã tiến hành tại Viện Công nghệ hố học.
|Í.1. Chế tạo vật liệu hút dầu Petro — Abs từ nguyên liệu PET. có dạng
sợi đóng thành khối như tấm nệm hoặc gối. Nhiệt độ bền từ - 20 °C đến 150 °C, tỉ
trọng ở trạng thái làm việc (đã đóng thành khối) 0.02 — 0,025, hiệu quả hút dầu từ
30-40 lân trọng lượng với các dầu độ nhớt thấp (dầu hỏa, diezel, mazút...) và 4065 lần với đầu độ nhớt cao (đầu thô. nhớt. dầu thực vật...). Số lần tái sử dụng từ
400- 600 lần (hút, ép ra, hút lại).
lÍ.2. Chế tạo vật liệu Petro - Sor đi từ sợi PP. Sợi PP được chuốt ra từ
các màng PP định hướng tạo nên loại sợi có nhiều lông xơ. bề mặt xước. Sau khi
làm xốp bằng cách gia nhiệt trong dung môi hữu cơ và hạ nhiệt độ đột ngột, vật
liệu được xấy khơ, đóng thành khối. tỷ trọng ở trạng thái làm việc 0.03 - 0,035.
Nhiệt độ bền vững từ - 20 °C đến 120 °C. Khả năng hút dầu 20- 25 lần trọng
lượng với các đầu lỏng và 40-50 lần đối với dầu độ nhớt cao. Hiệu suất giữ dầu tốt
hơn khi làm việc ở Ủ thấp 5-10 °C. Sé lan tai sif dung 200- 400 lan.
[.3. Vat liệu hút đầu từ bã mía: bã mía được xấy ở t” cao, liên kết bằng
dung dịch keo Polyuretan. sau đó đóng khối trong túi vải Polveste. có ty trong
0.05. làm việc từ 0"C đến 100 “C. có thể hút các loại đấu
từ 15-20 lần trọng
lượng. Hút. ép ra sứ dụng lại được 3 lần.
Khani/Duong Perl
BROKING
‘
10
iI. THIẾT BỊ TÁCH DẦU KHỦI NƯỚC.
Thiết bị tách dầu được chế tạo tại Viện Cơng nghệ hóa học trên cơ sở kết
hợp các nguyên lý :
-
Nếu trong lúc đi chuyển mà đầu có tốc độ chậm nhiều so với nước, thì
-
Nếu làm cho tốc độ chảy của hỗn hợp dầu nước chậm mà trên đường đi
chúng để đàng tách riêng.
bị ngăn bởi 1 lớp vật liệu xốp ái nước thì chỉ có nước ngấm qua cịn dầu
bị đẩy ngược.
-_
Cuối cùng nếu lượng dầu cịn cực ít mà phải vượt qua 1 lớp vật liệu hút
dầu thì chỉ có nước tràn ra. cịn đầu bị giữ lại.
Thiết bị có cấu tạo như sau:
Thiết
bị là một thùng đứng. trên cùng là màng vái thưa (để ngăn cặn. chất
rấn đồng thời làm cho hỗn hợp nước/dầu đi xuống thành ta) giảm tốc độ chảy.
Sau đó hỗn hợp nước/đầu được che vá chạm với hệ lưới sợi ái dầu làm
giảm tốc độ đi chuyển của dầu mà khơng cán nước. Khống cách sợi cần đầu
đến mặt nước rất nhỏ tdưới lem› nền khi đến mật nước dầu gần như dừng lại và
tan ra thành lớp. Mực nước được giữ cố định nhờ cho chảy ra theo ngun lý bình
thơng nhau,
Nước tương đối sạch đầu di chuyển xuống phía dưới. ngấm qua lớp màng
xốp (căn dầu) và đến đáy thì vịng lên phía trên.
Tại chỗ trăn nước ra máng có thả nổi Ì tấm gối chứa sợi hút dầu để thu lại
(nếu còn) những hạt đầu cực nhỏ.
Nước chảy ra theo máng đã sạch dấu.
-
Đầu bị gom
lại trên mặt trên thiết bị và khi đạt tới mức nhất định. được
tháo ra bang vol neng.
KhanMWDuong/Petr/BCVONC
,
iH
Kết quả:
-
Thiét bị nầy có thể liên tục tách hỗn hợp dẩu/nước, cho ra nước sạch
(xác định sơ bộ đạt 1-5 ppm đầu trong nước ra).
-
Chỉ cần cho nước lẫn đầu chảy hoặc đổ vào thiết bị mà không cần
cung cấp năng lượng cho việc tách dầu/nước (tự chảy).
- _ Cơng suất tùy thuộc vào điện tích mặt cắt ngang của thiết bị.
Tính tốn cho thấy chi phí tách dầu rất rẻ (khoảng 1200 ~ 1800 đ/m)).
Khanh/Duong/Petro/BCK QNC
'
12
MZ+ TÁCH DẦU „ NƯỚC OWS
ao
3
Lãi vao cua
a
~
rude
a
lGn dau.
Lor ra ca
nc
sch.
Lói
a
Gu.
kich
Dai
:
Rụng :
Cao
_
3
may:
0.65m
â.4
.
Cng sai :
ca
cua
dhude
n&c
ra
m
O.G
lờn
m
15 mđ/ngay
du
dng i ca
nc
Vung
l&
7
Lap
&
gram
du
2
xp
Ê
ai nue
khang cho dau
i qua
Lae sai hoại tinh
húi dầu
ˆ
IV. MỤC TIÊU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:
Việc chế tạo vật liệu hút dầu Petro - Abs: và thiết bị tách dầu O.W.S đã
được tiến hành trước đây ở Viện Công nghệ Hoá học và đã được nghiệm thu cấp
cơ sở. Tuy nhiên còn 1 số vấn để chưa được đánh giá đầy đủ, bao gầm:
Khả năng hút các loại dầu. như
như FO, dầu thô của vật liệu Petro-
Abs:
-
Khả năng tách đầu khỏi nước của thiét bi O.W.S với các loại dầu, như
dầu DO. dầu FO. dầu thô. đầu hoả .
-
Các loại dầu này có thế bị nhũ hố trong mơi trường tự nhiên. Mức độ
nhũ hố đến thế nào thì vật liệu hút dầu Peưo- Abs và máy rách đầu
O.W..S cịn có tác dụng hút và tách.
- _ Xác định hiệu suất thu gom đầu của vật liệu Petro - Abs và độ sạch của
nước thoát ra khi dùng thiết bị O.W.S,
1. Mục tiêu của để tài:
LI.
1.2.
2.
Hoàn
thiện việc chế tạo vật liệu hút dầu Petro - Abs. nâng cao
hiệu quá hút đầu đến mức cao nhất.
Hoàn chỉnh việc chế tạo thiết bị O.W,S.
Nội dung đề tài:
2.7.
Chế tạo vật
liệu hút đầu
Peưo
- Abs:
hút các loại dầu với dự kiến kết quả:
Khanh/Duong/Petro/BCK ONC
‘
khoảng
100 kg để có thể
4
13
Hút đầu hoá: 25 — 30 lần trọng lượng dầu/ 1 trọng lượng vật liệu
Dầu DO: 30— 35 lần
-nr-
Dầu FO: 30 — 35 lần
-nt-
Dầu thơ > 45 lần
-nt-
Có thể hút các loại dầu đã nhũ hố nhưng cịn nổi trên mặt nước với hiệu
suất gần bằng các loại dầu chưa nhũ hoá.
2.2.
Thiết kế và chế tạo một mẫu thiết bị tách dầu O.W.S có cơng
suất trên 10m3 nước lẫn đầu mỗi ngày (24h) với vêu cầu chất
lượng.
- _ Tách ngay và liên tục. nước sạch ra khỏi đầu. Độ sạch của nước gần đạt
1Ũmg đầu/] lít nước.
-
Máy khơng cần sử dụng các loại động cơ cho việc tách đầu.
-
Máy có thể tách nước ra khỏi đầu với 4 loại dầu: DO. dầu hoá. FO. dau
thê lỏng &: các loại dầu này đã bị nhũ hoá.
Nhani/Duong/Petro/BC KONG
'
lá
Bane 1: Thử nghiệm hút dầu bằng vật liệu Petro ~ Abs
Số trọng lượng dầu hút
¡_
lượng vật liệu
i
1 trọng
¡ bở
|
Petro — Abs
Loại dầu
TT
„
Chưa vắt
(ẩn
:
ì
|
; Vat liéu Petro — Abs ||
4
Dấu DO
pduthoMéRéng
5
IFO(SàigịnPero)
¡3
(ẩn)
|
Ị
|
40
749
¡104
94.8
36.7
5_' DO (nhũ hố!
33
Tái sử
|
dụng
:
| Chú thích
tần)
|
|
|
i
§4
|
Dau hoa
4
Đã vắt
:
i
1
|
,
!
32.9
1
2000
1
i
t
|
2
>1000
:—
|
>1,000
2.000
Phoi nang
6 ngày —
đêm
Phơi nắng
104
: FO (nhũ hoá!
6
Š ngày —
Ị
đêm
| Vat liéu Oil Gator
(Mỹ)
7
8
.
fo.
jDầuthêMóẻRồơng
-
`
; Dùng } lần '
43
Cellulose (Wc)
Í Dâu thơMẻ Bơng
KhanH/Duone/Pctr,/BCKONC
S123
§.5
l
5 gr vat liéu Petro - Abs
—A~” A- Số gam dầu hút mỗi I ần
=-9-„B- H iéu xuait hutd ầu (số lượng dầu hút được
bởi 1 trọng lượng vật liệu)
L
D
3
&3
ro
œ
Q
a=
L
œ
3
=oO
_
D>
6
_6
ra
œ
3
=o
L
œ
3
wo
—
=
+6
=
°
wo
œ
+
©
o
mm.
°
&A
c
+
=
oO
=
-J----4---- mea ann.
đerrrdreee
™
7
†t
:
“.....
donne.
+-~-===
&
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
của Petro - Abs
Hình |: Thử nghiệm số lần táiái s sử dụng
Lê Ngọc Khánh.
1999
2
V. PHƯƠNG PHÁP THỨ NGHIỆM VÀ KẾT 0UẢ ĐẠT BƯỢC.
V.1. Vat ligu Petro — Abs:
V. 1.1. Chế tạo vật liệu hút dầu: đã tiến hành chế tạo 100 kg vật liệu Petro
~ Abs gồm 2 loại kết cấu khác nhau:
-
Loại có vỏ bọc, mắt đầy dùng để hút các loại dâu độ nhớt thấp như DO,
dầu lửa, mazút.
-
Loại lọc bằng lưới thưa dùng để hút các
loại dầu có độ nhớt cao như:
đầu FO, dầu thô lỗng, đầu thực vật, nhớt.
V.1.2. Thử nghiệm hút dau bang vat liu Petro — Abs.
Đã tiến hành các thứ nghiệm hút đầu của vật liệu Petro - Abs dưới đây:
-
Thử nghiệm khả năng hút dầu các loại: DO. dầu hod. FO. dau thé. md
Rồng. Kết quả đạt được là: (Xem bảng 1)
V.I.3. Đã tiến hành thử nghiệm nhũ hoá dầu DO & FO: dầu DO và FO
được đổ phía trên bể nước biển và phơi nắng nhiều ngày. Kết quả các loại dầu
này vẫn bị hút bởi vật liệu Petro - Abs va tách nước bởi thiết bị O.W.S,
V.1.4. Đã tiến hành thử nghiệm hút dầu bằng vật liệu Petro ~ Abs moi chế
tạo (100 kg) kết quả hút dầu tương đương vật liệu chế tạo trước đó.
V.I.5. Thử nghiệm số lần tái sử dụng của Perro - Abs: mục đích của thử
nghiệm
này
là xác
định
khả
năng
hút — vắt ra của
vật liệu
(độ bển
cơ), Thử
nghiệm đã cho thấy số lần hút - vắt đạt đến 2000 lần mà vật liệu chưa bị rách,
nhưng hiệu suất hút đẩuđã giám khoảng 20% hiệu suất ban đầu (hình 1).
KhanN/Duong/Petr,/BCKONC
,
15
V.2. Với thiết bị tách đầu 0.W.§.
Chúng tơi đã tiến hành tách dầu trên thiết bị O.W.S. và tự xác định độ sạch
của nước ra theo phương pháp trực quan ~ so sánh phương pháp này như sau:
dùng các mẫu nước sạch (nước máy) đổ trên các thùng chứa cỡ 10 lít, cân dầu trên
cân phân tích chính xác (sai số 0.1mg và đổ dầu lên các thùng nước này để đạt
được hàm lượng 5 mg đầu/1 lít HạO, 2 mg dầu/ 1 lít HạO,
mg dầu/!lít, 0,1 mg dầu/ lít nước.
1 mg dau/1 lit H.O, 0,5
Quan sát thấy như sau:
—_ Với 5 mgi1: váng dầu tràn khắp mặt nước, có vệt óng ánh.
— _2mg/: váng dầu thành vệt song song phủ gần khắp mặt nước.
-
1 mgil : váng dầu thành vệt song song phủ khơng hết mặt nước. có Ì
vài chỗ trống.
~ 0.5 mg/l: váng đầu phủ thành vệt song song nhưng rất thưa, có nhiều
khoảng HO trống.
~_0.1 mgi1: chỉ có những chấm nhỏ dầu lưa thưa trên mặt nước,
Nước tách trên máy O.W.S. hầu như không quan sát thấy có các chấm dầu,
nghĩa là nó có độ sạch tương đương hoặc ít hơn loại nước có hàm lượng 0,lmg
đầu/1
lít HạO.
Kết quả kiểm tra các mẫu nước này tại Trung tâm an tồn & Mơi trường
đầu khí và tại phịng phân tích Viện CNHH đều phù hợp với các kết quả đánh giá
>
"
“
.
ae
2
thử nghiệm cúa chúng tôi( Ba “ 2) :
Đó sạch của HạO tách khỏi dầu trên máy
nước đến 0.05 mg dâu/lít nước.
Khanl/Duang/PerruBCKOWC
O.W.S.
từ nhỏ hon
Img dau/lit
⁄
,
1
S.
Bang 2: Két quả tách đầu ra khỏi nước bằng máy O.W.
(cơng suất 15m”/ngày)
Hàm lượng dầu
TT
ị
trong 1 lít nước
yao (mg/l)
'DO 500.000mg/1
]
F0500,000mg
>
Số nước
qua
may
|
;
ị
Thời gian
|
lưutrên
| máy (giây)
| (1 gid)
Ì
¡ đầu trong
| 1lítnước
|
: 0.45 - 0.05 |
-
-
0.51 — 0.06 |
ị
0,50
DOnhiho50000
-
=,
4
FO nhii hod 500.000
-
-
. 0,67-0,08
-
-
0.46 ~0.05
-
-
_0.59-0.07
ˆ Dầu hố 500.000
6
..
Dầu thơ 500000
Nhani/Duong/Peira2BCKQNC
|
|
ra (mg/l)
3
5
Ghi chú
| Hàm lượng |
15
§00lít
|
ị
|
KẾT LUẬN VÀ KIỂN NGHỊ
I.
Việc chế tạo 100 kg vật liệu hút đầu Petro - Abs (đáp ứng các yêu cầu
hút các loại dầu hoả, DO, FO, dầu thô) và thiết bị O.W.S công suất
15m /ngầy
tách nhanh khỏi nước các loại dầu nêu trên (đáp ứng yêu
cầu về độ sạch dưới 10mg đầu/1 lít nước) chứng tỏ nh ổn định của
công nghệ được đề xuất, cũng nhu khả năng áp dụng trong thực tế của
vật liệu Petro — Abs, thiét bị tách nhanh dầu — nước O.W.S;
2.
Vật liệu Petro — Abs cé kha nang:
*
1 trọng lượng vật liệu hút được gần 30 trọng lượng dầu DO, dau hoa.
®
1 trọng lượng vật liệu hút được 70 - 80 lần trọng lượng các loại đầu
có độ nhớt cao: FO. dầu thê lỏng.
«
Các loại dầu đã bị nhũ hố. cịn nối trên mặt nước. khả nãng hút của
vật liệu Petro - Abs không giám.
3. Thiết bị tách dầu O.W.S công suất 15m /ngày hoạt động ổn định, tách
khỏi nước các loại dẫu DO. FO. dầu hoá. dầu thê lổng và nhữ hoá với
hàm
lượng dau trong
| Ift nước
được
làm
sạch ở mức
từ 0,05 tới 0,67
mgl. đáp ứng tiêu chuẩn quy định.
4.
Các kết qủađạt được đáp ứng các mục tiêu. nội dung được đặt ra cho để
tài và cho phép kiến nghị với các cơ quan hữu quan có phương án áp
dụng rộng rãi trong thực tiễn tại TP.Hồ Chí Minh và Việt Nam trong
các để án, dé phòng. xử lý tại nạn trần đầu: xử lý nước thải có lẫu dầu.
Khanh/Duong/Peim/BCSONC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Khởi kiện vụ án ô nhiễm môi trường ảo tai nan tran dầu. Báo Tuổi trẻ Chủ
nhật số 44/94 ngay 6-11-1994.
tờ
Nga: Cháy ống dẫn dầu. Báo Tuổi trẻ số 131/94 ngày 8-11-1994.
wo
Mỹ và việc bảo vệ mơi trường vùng Dun Hải. Tạp chí Cơng nghé (Trung tâm
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia). 4/1994.
4. DANG
QUANG
THINH.
Xt ly tran đầu trên biển, nguy cơ về một thẩm hoạ
sinh thái. Báo Nhân 24-8-1997.
5.
Patent 2.420.561 (Al) { 7808085} ngay 21 - 3— 1978.
6.
Paten 2-921.204 (Al) {10001} ngay 30-3-1976,
7.
Paten C09K — 3/32 11 0278476 A2
§, EP
9,
US
9-2-1988.
110075384 Al
EP 11009436 3AI.
10. IP 60- 42479 (A) 6-3-1985.
11.JP 60. 179138 (A) 13-9-1985.
12.P 61.103979 (A; 22-5-1986,
13.JP 1-61368 (Aj 8-3-1989,
14. SP 59 - 191788 (A) 30-10-1984,
15, JP 61162578 (A) 23-7-1986.
16. EP 0002070 41790530,
17. Patent 5021390,
Khanh/Duong/Petro/BOKQNC
1991 CA.
+
20
18.EP 0572694 AI, 931205. 7-1993 CA.
19. EP 5181802.
20. World Oil. 1993 vol 214,N 9, P.33
21. Rubberizer, Technical .......... 1.7,1993 Califonia.
22. Trimar Sued (The Trimar Sterling Group). triển lãm 1996 tại TP.HCM.
23. EnvironmentalServices Group. Western Australia triển lãm 1996 tại TP.HCM.
24.Hendik Veder B.V — Hà Lan.
Khanh/Duong/PetrofBCKONC
‹
3Ï
Phần phụ lục
CAC KET QUA THU NGHIEM
Khanh/Duong/Petro/BCKQNC
