- Hiệu quả lọc và khả năng
1 32 Nghiên cứu thiết bị tách dầunước sử dụng ống tạo xoáy
Phương pháp tách dầu nước sử dụng ống tạo xoáy [1, 16, 18, 41, 44] sử dụng để phân tách hai pha lỏng - lỏng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau để loại bỏ dầu lẫn trong nước (Nồng độ dầu nhỏ hơn 1% trong hỗn hợp dầu nước)
Kết cấu của thiết bị xoáy lốc bao gồm một ống dẫn hỗn hợp vào (Hỗn hợp dầu nước), khoang xoáy lốc, ống thu chất lỏng nhẹ (Đường dầu ra) và ống dẫn chất lỏng nặng ra (Đường nước ra) (Hình 1 4)
Nguyên lý tách dầu nước: Hỗn hợp dầu nước chảy vào khoang xoáy lốc, tại đây hỗn hợp dầu nước chảy xoáy mạnh, do tác dụng của lực ly tâm phần nước nặng sẽ chảy xoáy sát vách và chảy ra theo đường nước ra, dịng chảy ngược có nồng độ dầu cao tới ống thu dầu bên trên (hình 1 4)
Một số nghiên cứu sử dụng ống xoáy lốc để tách hai pha có tỷ trọng khác nhau bằng lực ly tâm được đề cập trong các tài liệu [1, 24, 25, 28, 30, 31, 32, 36, 39, 40, 42, 43] Một trong những khó khăn lớn nhất đối với ống xoáy lốc sử dụng để tách hai chất lỏng là duy trì dịng chảy ngược của pha dầu đủ dài ở lõi giữa trong một phạm vi rộng các tốc độ cấp vào của hỗn hợp khác nhau [32]
Một ví dụ thiết bị tạo xốy tách dầu như trên hình 1 5, dòng chất lỏng cần lọc đi theo đường 1, chảy vào vùng hình vành khăn 2, các tia tạo xoáy đi vào theo đường 7, do xoáy mạnh mà dầu trong chất lỏng cần lọc nổi lên trên bề mặt 8 và theo ống xốy 3 đi ra ngồi qua đường 4 Nước sạch qua van 6 theo đường ống dẫn 5 ra ngồi
Hình 1 5 Thiết bị tạo xoáy tách dầu [104]
1- Đường dẫn chất lỏng cần lọc vào; 2- Máng hình vành khăn; 3- Ống xốy; 4- Ống dẫn dầu bẩn ra; 5- Nước sạch ra; 6- Van; 7- Các tia tạo xoáy; 8- Dầu nổi lên
Mặc dù trên thế giới đã có một số hãng sản xuất hệ thống phân ly dầu nước sử dụng ống xoáy lốc tạo ly tâm, nhưng hiệu quả sử dụng không cao, tỷ lệ hồi dầu nhỏ Việc tăng lượng dầu quay ngược nhờ thay đổi kết cấu của khoang xốy lốc nhưng cũng tăng lên khơng đáng kể Đã có những cơng trình nghiên cứu về việc mơ phỏng sự phân tách dầu ra khỏi nước trong ống xoáy tạo ly tâm [36, 37] Song những nghiên cứu này chỉ dừng lại ở mơ hình lý thuyết, chưa nghiên cứu thực nghiệm cho những dòng chảy tốc độ lớn và lượng dầu nhiều