Necesitatea separrii reziduurilor petroliereConform conveniei MARPOL 73/78 toate navele peste 400 TRB sunt obligate s foloseasc instalaii separatoare de reziduuri petroliere, astfel nct n apa evacuate peste bord coninutul de hidrocarburi s se menin sub anumite valori limit.n apa de santin i n cea de splare a tancurilor de marf (cazul navelor petroliere) se afl reziduuri formate din motorin, pcur, uleiuri de ungere i alte hidrocarburi petroliere are caror densitati variaza intre limitele r =(0,80...0,98) t/m3. Pentru densitati ale apei de mare w=(1,020 1,025) t/m3 ntre cei doi componeni rezult o diferen de densitate t/m3. Aceast diferen constituie baza funcionrii separatoarelor.Procese de aglomerare i separare din ap a hidrocarburilorProcedee: separare gravitaional; separare prin aglomerare; separare prin flotare; separare prin filtrare separare prin centrifugare (hidrociclonare).Din motive de sigurann funcionare nu este admis utilizarea substanelor chimice pentru separarea din ap a hidrocarburilor. Separarea gravitaionalDatorit diferenei de densitate dintre hidrocarburi i ap se produce o separare pe straturi, adic hidrocarburile care sunt mai uoare se vor dispune ntotdeauna la partea superioar, de unde pot fi colectate;Asupra picaturii din interiorul separa-torului vor aciona urmtoarele fore: Fa fora ascendent, ce apare ca diferena dintre greutatea particulei i fora arhimedic; Ff fora de frecare dintre particul i ap, ca urmare a deplasrii acesteia.

Separarea gravitaional ObservaiiDiametrul separatorului gravitaional poate fi cu att mai mic cu ct diametrul particulei este mai mare. Aceasta nseamn, c este preferabil ca particulele s fie preluate dintr-un spaiu de decantare sau n prealabil s-i mreasc diametrul prin procedeul de aglomerare. Se interzice a particulele sa fie emulsionate nainte de intrarea in separator. Pentru aceasta pompa separatorului de santin trebuie s fie o pomp de tip volumic ce realizeaz o emulsionare minim a amestecului ap-reziduuri petroliere. Acest lucru este realizat prin folosirea pompelor cu uruburi, cu lamele, cu roi dinate sau cu piston.Pentru a evita emulsionarea (defragmentarea particulei de hidrocarbur i amestecarea ei cu apa), n unele situaii pompa se monteaz dup separator, astfel nct acesta (separatorul) se afl amplasat pe aspiraia pompei. Apa i combustibilul n acest caz nu vor fi emulsionate i procesul devine mult mai eficient la utilizarea procedeului de separare gravitaional.Separarea prin aglomerareSe urmrete mrirea dimensiunii particulei de hidrocarbur n scopul asigurrii unei fore arhimedice mai mari (particula mai mare dizlocuiete un volum de lichid mai mare) i a unei separri rapide; Aceasta operatiune se efectueaza prin montarea inaintea separatorului gravitational a unui recipient prezavut cu talere ce realizeaza aceasta actiune de marire a diametrului particulei. In timpul curgerii, particulele de hidrocarburi adera una la cealalta si astfel se obtine marirea diametrului, ceea ce mareste mult capacitatea de separare a hidrocarburilor din apa. Separarea prin flotareProcedeul presupune insuflarea aerului comprimat prin partea inferioara a recipientului (separatorului), in care sunt introduce apele reziduale. Astfel particulele de combustibil vor adera la bulele de aer si vor urca la suprafata odata cu acestea. Este o solutie eficienta atunci cand particulele de combustibil au densitatea apropiata de cea a apei.Separarea prin centrifugareSeparare prin centrifugare (hidrociclonare) apa contaminat cu hidrocarburi se introduce cu vitez mare ntr-un sistem spiralat, unde se produce separarea ca urmare a diferenei de densitate pus n eviden prin cmpurile de fore centrifuge.SEPARAREA CELOR DOU MEDII CU AJUTORUL ICANELORicanele sunt elemente constructive ce provoac devierea particulelor pe o traiectorie curbilinie, unde se manifest cmpuri de fore centrifugale de separare. icanele pot fi de dou tipuri:

Separator cu icane de tip sus - jos - sus

Separator cu icane de tip jos - sus - jos

Sunt utilizate numai icanele sus - jos - sus, care realizeaz separarea eficient a celor dou medii. La icanele jos-sus-jos dup separare, are loc o nou intersecie a celor dou medii, care face ca utilizarea acestora s nu fie eficient.Hidrocicloanele sunt aparate care realizeaz centrifugarea amestecului care urmeaz a fi separat, cu ajutorul presiunii dinamice a acestuia. Ele au trei racorduri: un record de intrare a amestecului (w+r) i dou racorduri de ieire w i r a celor doi componeni. Dei n concentraii constante au eficacitate ridicat, n cazul instalaiilor navale, unde amestecul de santin are concentraii variabile, nu sunt larg utilizate.Separarea reziduurilor petroliere prin filtrareIn cazul separatoarelor de santina filtrarea este operatia de separare a sistemului eterogen lichid-apa-reziduuri petroliere in cele doua faze constituente, cu ajutorul unui mediu de filtrare.Procesul hidromecanic complex al filtrrii depinde de caracteristicile mediului de filtrare (viteza, diferena de presiune, temperatura) i de condiiile de regenerare a filtrelor. Filtrele utilizate la separatoare pot fi de suprafa (site) sau volumice (baterii). Filtrele volumice sunt caracterizate prin forma particulelor i porozitate.Construcia instalaiilor separatoare de reziduuri petroliereCONSIDERAII GENERALEPrivind procedeele dinamice de aglomerare i separare s-a reuit s se obin ape purificate la nivelul de concentraie 100 p.p.m, seciunea A. Pentru a se atinge nivelul de concentraie n hidrocarburi de 15p.p.m. este unanim acceptat necesitatea utilizrii filtrrii, n general ntr-o seciune secundar, pentru a putea fi uor curat atunci cnd filtrul se colmateaz, seciunea BSistem complex de tratare a reziduurilor petroliere

A - stadiul de prelucrare grosier - separarea gravitaional;B - stadiul de prelucrare fin -fenomene de separare prin filtrare/membran;

1 - tanc de reziduuri de hidrocarburi; 2 - tanc de santin/ tanc de colectare; 3 - sistem de reinere a hidrocarburilor cu talere plane; 4 - distribuia elementului filtrant; 5 - alimentare cu ap curat; 6 - sit; 7 - pomp de alimentare; 8 - tanc de curare; 9 - tanc de emulsionare; 10 - pomp volumic; 11 - sistem tip membran; 12 - tanc de transfer; 13 - pomp de transfer; 14 - sistem de monitorizare a descrcrii (ODME); 15 - sistem de nregistrare (poziia, data, ora);16 - recirculare la tancul de santin; 17 - valvul cu 3 ci; 18 - descrcare peste bord.Separatorul cu hidrocicloaneSeparatorulasigurperformane notabile n exploatare.

1. racord de intrare amestec;2. robinei de prelevare probe pentru evacuare hidrocarburi i aerisire;3. alimentare electric; 4. bloc traductori de nivel;5. servovalvula;6. valvula pneumatic future;7. tor de aglomerare pe inele;8. filtru volumic;9. hidrocicloane;10. racord evacuare hidrocarburi separate;11. record de alimentare cu aer comprimat;12. racord de evacuare ap tratat;13. coloana de sedimentare.Separatorul folosete aglomerarea hidrocarburilor n hidrocicloanele 9, sedimentarea gravicentrifugal n coloana 13, aglomerarea pe inele n torul 7 i filtrarea volumic n elementele 8