Испарительное охлаждение воздушного заряда дизелей как метод утилизации нефтесодержащих (подсланевых) вод

• Автор: Шелудяков, Олег Игоревич
• Шифр специальности: 05.04.02, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 126 с. : ил

1. Состав и свойства подсланевой воды. Выбор и обоснование метода ее переработки.

1.1. Состав и физикохимические свойства подсланевой воды.

1.2. Анализ способов первичного разделения нефтепродуктов и воды

1.3. Обзор и анализ методов доочистки и утилизации

подсланевой воды.

1.4. Обзор и анализ методов утилизации горючей фазы

подсланевых вод

1.5. Классификация методов обезвреживания подсланевых вод

1.6. Выводы. Постановка задач настоящего исследования

2. Моделирование процесса образования подсланевых вод

на речных судах

2.1. Краткий анализ процесса образования подсланевой воды
2.2. Анализ зависимостей для расчета процесса накопления подсланевых вод на судах.
2.3. Математическая модель образования подсланевых вод.
2.4. Основные результаты исследования. Выводы
3. Исследование методов физикохимической очистки подсланевой воды.
3.1. Электрохимический метод.
3.2. Термический метод.
3.3. Ультразвуковой метод
3.4. Сорбционный метод.
3.5. Способ очистки воды с малым содержанием нефтепродуктов
от механических загрязнений.
3.6. Основные результаты исследования. Выводы
4. Теоретическое исследование процессов испарения
подсланевой воды в воздушном тракте дизелей
4.1 Выбор метода огневого обезвреживания подсланевых вод в
судовых условиях.
4.2 Численное исследование процессов испарения капель
нефтепродуктов во впускных системах дизелей
4.3. Основные результаты исследования. Выводы.
5. Экспериментальное исследование некоторых способов утилизации подсланевых вод и отработанного масла в судовых условиях
5.1. Экспериментальная оценка целесообразности утилизации подсланевых вод в системе испарительного охлаждения воздуха дизеля без наддува.
5.2. Экспериментальное исследование утилизации подсланевых вод в системе испарительного охлаждения воздуха
двигателей с наддувом.
5.3. Экспериментальное исследование возможности утилизации нефтепродуктов подсланевых вод и отработанного масла
путем их сжигания в судовых дизелях.
5.4. Разработка и испытание установки для очистки
подсланевых вод.
5.5. Основные результаты исследования. Выводы
Заключение.
Библиографический список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г .
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ВВЕДЕНИЕ


Содержание этих компонентов обусловлено попаданием в ПВ отработанного масла, поверхностноактивных веществ ПАВ присадки, моющие средства и речного песка. Речной песок попадает в ПВ при протечках внутрь корпуса машинного отделения МО забортной воды. Последняя попадает в МО в результате подтекания дейдвудных сальников, при заплескивании воды через открытые щшюминаторы при поворотах теплохода и при проведении технического обслуживания чистке кингстоииых фильтров. Механические примеси присутствуют как в нефтепродуктах, так и непосредственно в льяльных и балластных водах. В ПВ механические примеси присутствуют в виде макрочастиц и их концентрация достигает 0 мгл . Визуально механические примеси в ПВ наблюдаются в виде отдельных твердых взвешенных частиц. По химическому составу они представляют собой металлы и их оксиды, кремниевые соединения. Верхний слой отстоявшейся ПВ это смесь отработанного масла и дизельного топлива. Она почти не содержит воды. Соотношение масла и дизельного топлива может быть самым различным, но в основном масла больше, чем топлива. В общем объеме Г1В эта фракция может составлять до . Она является наиболее ценным компонентом ПВ. Нестабилизированные дисперсии при дальнейшем отстое расслаиваются на обводненный нефтепродукт и стабилизированные дисперсии. Нестабилизированные дисперсии по своим физикохимическим свойствам мало отличаются от стабилизированных дисперсий . Стабилизированные дисперсии представляют собой равномерную смесь воды и нефтепродукта. Они бывают двух видов прямые нефть в воде и обратные вода в нефти. Если доля нефти по сравнению с долей воды мала, то дисперсия эмульсия прямая. Если доля нефти достигает и выше , то дисперсия обратная. Определяемая дисперсностью удельная поверхность раздела фаз является самостоятельным термодинамическим параметром состояния системы, изменение которого вызывает изменение ее других равновесных свойств. По степени дисперсности нефтесодержащие воды НСВ охватывают широкую область от долей нанометра до миллиметров и включают грубодисперсные системы, эмульсии и суспензии с размером частиц от 0,1 до мкм и, в небольших количествах, истинные ионные и молекулярные растворы . О наличии электролитов в НСВ можно судить по электропроводности этих вод. Для различных проб НСВ значения электропроводности лежат в пределах от 2,9 до Ом1см1, а для дистиллированной воды 2,4Ю6 Ом1см1. Водный раствор нефтепродуктов располагается в самом низу отстоявшейся ПВ. Он представляет собой воду, содержащую в растворенном виде нефтепродукты, соли железа, цветных, редких, щелочных и щелочноземельных металлов, органические соединения и растворенный воздух. Цвет водного раствора нефтепродуктов от светлокоричневого до темнобурого. Как и все настоящие растворы, он свободно проходит через фильтр. Цвет водного раствора при этом не изменяется. Нефтесодержание водного раствора нефтепродуктов достигает нескольких сотен миллиграмм на литр. Для утилизации водной фазы ПВ какимлибо термическим методом важен минеральный состав воды. Пресная вода внутренних водоемов обладает определенной жесткостью наличием определенных солей. Жесткость воды представляет собой наличие в воде в растворенном виде совокупности анионов М2 и Са2, и катионов СОз2, БОз2, , СГ. Жесткость воды делится на постоянную и временную. Она исчезает при нагревании воды. Постоянная жесткость обусловлена в основном катионами и СГ. От нее можно избавиться лишь дистилляцией или химической обработкой воды. Соли жесткости могут неоднозначно повлиять на качество очистки воды. С одной стороны повышенная минерализация воды улучшает ее электропроводность, с другой соли жесткости образуют твердый налет на поверхности нагрева и испарения теплообменных аппаратов накипь. Анализ способов первичного разделения нефтепродуктов и воды. Первичное разделение воды и нефтепродуктов представляет собой отделение плавающих нефтепродуктов и их грубых дисперсий от воды, содержащей мелкодисперсные, коллоидные и растворенные нефтепродукты. Самым простым и распространенным способом первичного разделения нефтепродуктов и воды является гравитационный отстой. К, 1. V скорость всплытия частицы, мс. Р. яг,8р0р1, 1.