INSTALAŢII DE BALAST SANTINĂ

Metode de separare a hidrocarburilor din apa de santină

--- Separarea gravitaţională ---

Separarea gravitaţională implică existenţa unor recipiente (separatoare), în care se introduce amestecul (apă contaminată cu hidrocarburi) drenat din compartimentul de maşini.
În vederea determinării secţiunii transversale a incintei, în care se realizează separarea, considerăm o particulă de combustibil introdusă în separatorul gravitaţional, asupra căreia vor acţiona o serie de forţe, după cum urmează (ele fiind prezentate şi în figura de mai jos): Fa – forţa ascendentă, ce apare ca diferenţa dintre greutatea particulei şi forţa arhimedică; Ff - forţa de frecare dintre particulă şi apă, ca urmare a deplasării acesteia.
Problema care se pune este de a alege diametrul separatorului centrifugal, astfel încât particula cu diametrul d să se poată ridica la suprafaţă în condiţia unui curent de curgere a amestecului apă-combustibil, potrivnic.

Fig: Separatorul gravitaţional

Din echilibrul forţelor, forţa ascendentă egală cu forţa de frecare a particulei cu curentul descendent, rezultă:

Vrmax - reprezintă viteza maximă a curentului de apă şi hidrocarburi pentru care se obţine echilibrul particulei.
Particula pentru Vrmax, nici nu urcă, nici nu coboară, este în echilibru.
Presupunem că debitul vehiculat prin separator are valoarea Q. Condiţia ca particula de hidrocarbură să urce, este ca viteza curentului descendent să fie mai mică decât viteza la care se obţine echilibrul – de aici rezultă din ecuaţia de continuitate, diametrul minim al separatorului gravitaţional, care asigură la valoarea debitului Q urcarea şi separarea particulei:

Observaţie: Din analiza relaţiei de mai sus se constată că diametrul separatorului gravitaţional D poate fi cu atât mai mic cu cât diametrul particulei este mai mare. Aceasta înseamnă, că este preferabil ca particulele să fie preluate dintr-un spaţiu de decantare sau în prealabil să-şi mărească diametrul prin procedeul de aglomerare. Deci, concluzia care se impune, este că la intrarea în separator particulele nu trebuie emulsionate.
Pentru aceasta pompa separatorului de santină trebuie să fie o pompă de tip volumic ce realizează o emulsionare minimă a amestecului apă -hidrocarburi. Acest lucru este realizat prin folosirea pompelor cu şuruburi, cu lamele, cu roţi dinţate sau cu piston (mai puţin).

Observaţie: Pentru a evita emulsionarea (defragmentarea particulei de hidrocarbură şi amestecarea ei cu apa), în unele situaţii pompa se montează după separator, astfel încât acesta (separatorul) se află amplasat pe aspiraţia pompei. Apa şi combustibilul în acest caz nu vor fi emulsionate şi procesul devine mult mai eficient la utilizarea procedeului de separare gravitaţională.