Способ очистки внутренней поверхности резервуара
METHOD FOR CLEANING THE INNER SURFACE OF A TANK

Изобретение относится к процессам очистки, в частности к очистке внутренних поверхностей резервуаров, и может быть использовано в сахарной промышленности при очистке резервуаров после хранения мелассы.
Согласно ГОСТ 30561-2013 Меласса свекловичная. Технические условия, свекловичную мелассу хранят в хорошо очищенных закрытых металлических резервуарах в соответствии с инструкцией. Однако, во время хранения мелассы на дне резервуара образуется твердый труднорастворимый осадок оседающих кристаллов сахара и пенная часть пенно-утфельная масса (ПУМ). В настоящее время для сахарных заводов огромной проблемой является процесс очистки цистерн для хранения от отходов ПУМ и их утилизация.
Известен способ обработки донных осадков в резервуаре (RU 2694770 С1), включающий подачу растворителя в резервуар, перемешивание осадков с растворителем, отстаивание смеси осадков с растворителем и откачку жидкой углеводородной фазы. Растворитель подают в количестве 25-30% от объема донных осадков. Перемешивание смеси донных осадков и растворителя в резервуаре осуществляют в течение 7-10 суток. Отстаивание смеси в резервуаре осуществляют в течение 7-10 суток.
Данный способ применим в основном для очистки резервуаров от донных осадков углеводородного сырья ввиду использования растворителя парафинов нефтяной промышленности. Данный способ также является также весьма продолжительным.
Известен способ очистки резервуара (RU 2537593 С1), согласно которому резервуар, подлежащий утилизации, заполняют моющей жидкостью любым известным способом, включают напорный насос. Моющая жидкость под давлением поступает в диспергирующее устройство эжекторного типа, в которое одновременно из генератора озона подают озоносодержащий газ. Из диспергирующего устройства эжекторного типа газожидкостную смесь подают в резервуар, в котором производят глубокое окисление загрязнений озоном - сильным окислителем - и получают поверхностноактивные вещества, увеличивающие моющую способность первоначальной моющей жидкости. Затем моющую жидкость с газами из резервуара под действием разности давлений подают в сепаратор, в котором осуществляют разделение моющей жидкости и газов. Моющую жидкость непрерывно рециркулируют напорным насосом в резервуаре, а газы выводят в атмосферу.
Недостатком данного способа является его низкая экологичность ввиду образования большого количество сточных вод и отработанных газов, а также потеря осадка и пены, являющегося окристаллизованной мелассой.
Известна система и способ очистки резервуаров (GB2579981), которая включает прицеп, имеющий опорное основание, переносимое транспортным средством, и рычаг, подвижно установленный на опорном основании для перемещения относительно опорного основания. Рукоятка может удлиняться для того чтобы очистить отложения внутри резервуара.
Данный способ в настоящее время применяется на сахарных заводах, однако является высокотрудозатратным, при этом, при механическом воздействии повреждается (деформируется) дно резервуара, а также происходит потеря ценного отхода сахарного производства.
Наиболее близким является способ очистки резервуара от отложений (RU 2729673 А), включающий термоподготовку моющей среды, подачи потока жидкости или пара под давлением с помощью моющей установки для обеспечения механической зачистки, при этом, для размыва отложений используют поток жидкости под давлением от 5 до 300 МПа с температурой более 35°C или пара под давлением от 0,2 до 22 МПа с температурой от 100°C до 374°C, подаваемый через дистанционно управляемую мобильную моющую установку, приводимую в движение при помощи гидропривода с рабочей гидравлической жидкостью, подаваемой под давлением от 5 до 300 МПа, производят отвод отложений через всасывающую трубу вакуумного заборного устройства с разряжением от -0,01 до -1,00 МПа.
Недостатком данного способа является низкая экологичность ввиду загрязнения окружающей среды сточными водами, а также потеря ценного отхода сахарного производства.
Задачей изобретения является разработка экологичного способа очистки внутренней поверхности резервуара от отложений ПУМ.
Технический результат - повышение эффективности очистки внутренней поверхности резервуара с сохранением характеристик отходов, позволяющих их вторичное использование, повышение экологичности.
Технический результат достигается тем, что способ очистки внутренней поверхности резервуара включающий подачу пара под давлением, размыв и отвод отложений, при этом перед подачей пара под давлением, дополнительно в резервуар с ПУМ вводят 19-21% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятых, в объемном соотношении 1:10 под давлением 15-20 МПа в количестве 1% от массы пенно-утфельной массы и выдерживают в течение 90-120 минут, а подачу пара под давлением осуществляют до размыва твердых отложений в однородный густой мелассный продукт с последующим его отводом.
Повышение эффективности очистки внутренней поверхности резервуара с сохранением характеристик отходов, позволяющих их вторичное использование, достигается за счет дополнительного введения в резервуар с ПУМ 19-21% водного раствора смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в соотношении 1:10 под давлением 15-20 МПа в количестве 1% от массы ПУМ и выдержки в течение 90-120 минут и последующей подачей пара под давлением. Смесь олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в соотношении 1:10 выполняют роль пеногасителя, а именно обладая низкой вязкостью и способностью быстро распространяться на пенных поверхностях, он вызывает разрушение воздушных пузырьков, что приводит к их укрупнению. Подача пеногасителя под давлением позволяет ему проникнуть в толщу ПУМ. Процесс выдержки в течение 90-120 минут позволяет разрушить пенную массу и подготавливает ее к размыву паром под давлением с получением густой вязкой жидкости темно-коричневого цвета со специфическим запахом карамели и меланоидинов, т.е. мелассного продукта. Данный способ позволяет снизить временя очистки, а также исключает механическую деформацию дна резервуара.
Повышение экологичности достигается за счет исключения образования сточных вод сахарной промышленности, а в результате очистки резервуара от ПУМ получается мелассный продукт для вторичного использования и являющийся ценным сырьем для других производств.
Способ очистки внутренней поверхности резервуара осуществляют следующим образом. Готовят раствор пеногасителя, представляющего собой 19-21%) водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, взятые в объемном соотношении 1:10. Затем на поверхность ПУМ, вводят раствор пеногасителя в количестве 1% от массы ПУМ, находящейся внутри резервуара, под давлением 15-20 МПа. Выдерживают 90-120 минут и подают пар под давлением от 0,2 до 22 МПа с температурой от 100°C до 150°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением от -0,01 до -1,00 МПа.
Примеры конкретного производства.
Пример 1. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 19% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 19 л олеиновой кислоты и 190 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят полученный раствор пеногасителя под давлением 15 МПа. Затем выдерживают 90 минут и подают пар под давлением от 0,2 МПа с температурой от 130°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением -0,01 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
Пример 2. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 20% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 20 л олеиновой кислоты и 200 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят раствор пеногасителя под давлением 17 МПа. Затем выдерживают 105 минут и подают пар под давлением 10 МПа с температурой от 100°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением -0,5 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
Пример 3. Для очистки резервуара, содержащего 100 тонн ПУМ необходимо приготовить пеногаситель - 21% водный раствор смеси олеиновой кислоты и эфироальдегидной фракции, для этого необходимо взять 21 л олеиновой кислоты и 210 л эфироальдегидной фракции, остальное артезианской воды. Затем на поверхность ПУМ, находящейся внутри резервуара, вводят раствор пеногасителя под давлением 20 МПа. Затем выдерживают 120 минут и подают пар под давлением от 22 МПа с температурой от 150°C для размыва отложений до образования однородной густой массы - мелассного продукта с массовой долей сухих веществ не менее 74%, с последующим его отводом с разряжением от -0,1 МПа. При наличии остатков ПУМ на стенках резервуаров после проведения очистки поверхности резервуара, производят перерасчет остаточного содержания ПУМ и необходимого количества раствора пеногасителя, после чего процесс повторяют до полного размыва твердых отложений.
Применение патентуемого способа очистки внутренней поверхности резервуара повышает эффективность очистки от остаточных отложений ПУМ, при этом количество остаточных отложений не превышают 0,02% от емкости резервуара. Потери ПУМ снижаются более чем на 95-97%, так как характеристики отходов позволяют их вторичное использование в виде мелассы, полученной из ПУМ и предназначенной для производства этилового спирта, пищевой лимонной кислоты, хлебопекарных, кормовых дрожжей и использования в корм сельскохозяйственным животным. Отходы представляют собой густую сиропообразную непрозрачную жидкость темно-бурого цвета с запахом свойственным мелассе со сладко-горьким вкусом. Массовая доля олеиновой кислоты в полученной мелассе не более 0,01%.
Данный способ способствует повышению экологичности, ввиду того, что отходы позволяют их вторичное использование в виде мелассы, полностью отсутствуют сточные воды.