JP4459394B2

JP4459394B2 - Method and apparatus for separating and refining high viscosity oil by evaporating waste oil of high viscosity oil

Info

Publication number: JP4459394B2
Application number: JP2000188774A
Authority: JP
Inventors: 金井正夫
Original assignee: 金井正夫
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: JP2002003859A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高粘度油の廃油及びオイルサンドから油分、水分、固形分を分離して高粘度油を精製し、再利用に供するための高粘度油を分離、精製する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、不純物を含む種々の石油類のうち、オイルタンカーや石油基地からの流出油事故等によって海岸や河川岸などに打ち上げられる多量の漂着油は、海岸線等の環境を破壊するため、その処理が社会的な問題となっている。
【０００３】
現在、流出油事故等の際の処理方法としては、オイルフェンスの展張、油処理剤の散布、油吸着材による回収、さらに漂着油が付着した砂利、岩石及び消波ブロックなどに対しては、人海戦術による付着物の掻き落としなどの方法が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら流出油は、風波の働きと油中に含まれている天然の乳化剤により安定化し、数日の内に水分を７０〜８０％含む安定なエマルジョン、ムースとなり、油吸着材もまったく使用できない程度に粘度が高くなって、その処理は極めて困難である。また、浜辺に打ち上げられた漂着油は、砂に含侵した状態で回収されてはいるが、それらの回収物から油と砂を効果的に分離する方法は知られていない。
【０００５】
また、原油については、一般的に塩水及びガスと共に埋蔵しているため、ほとんどの石油掘削現場では、塩分を含んだ多量の水と共に原油が汲み上げられ、通常は静置タンクやガンバレルにより原油を脱水処理している。しかし、上記の方法により処理した原油中には、微細な水粒子として安定な油中水型エマルジョンを形成して原油中に分散している。このエマルジョンは、水滴のまわりにアスファルト、アスファルテン、レジン、窒素化合物、硫黄化合物、硫化鉄、泥、粘土及びパラフィンなどの固形物が強固な膜を構成してエマルジョンをさらに安定化しており、静置分離などの簡単な処理では除去することができないことが多い。
【０００６】
さらに汚泥油では、石油タンクや石油備蓄タンク底部、オイルセパレータ及びタンカー船底に蓄積された油と無機物粒子、有機物及び水からなる汚泥との混合物であり、高い粘性を有するペースト状物質で、遠心分離器による処理が不可能であった。例えば、特開昭５９−１１２８０８号公報には、汚泥油も凝集剤としてナトリウムジアルキルサルホサクシネートとカチオン界面活性剤を添加、攪拌しながら加熱して凝集フロックを形成し、次いで分離剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加した後、三相遠心分離機によりスラッジケーキ、油、分離水の３相に分離する方法が提案されているが、この方法では、凝集剤を添加する工程、分離剤を添加する工程と、２工程を必要とする処理方法が採用されており合理的な方法ではない。
【０００７】
また、オイルサンドについては、重質油を砂や砂岩で、その埋蔵量は膨大ではあるが、その含油量が５〜１０％と低く、流動性がないため採油法に問題が有り、効果的かつ経済的に油を分離する方法の開発が要望されている。
【０００８】
廃油は、機械を使用するほとんどの生産現場や工場から発生するもので、潤滑油などの油類に各種の水溶性無機塩類や非水溶性無機粒子、水分などの夾雑物が混ざったものであり、その合理的な処理方法が知られていない。その多くは、工場跡地に存在して油臭や油膜を発生し、そのままでは埋め立てて処分することはできないため、その経済的な処理方法の開発が要望されている。
【０００９】
上記の通り、漂着油、オイルレイク、オイルサンド、油汚染土砂類、汚泥油、廃油等の様々な石油類に含まれる水溶性塩類や、非水溶性無機粒子、水分等の不純物を効率よく分離、精製する方法はまだ見出されていない。
【００１０】
従って、本発明の目的とする所は、高粘度油の廃油及びオイルサンドから油分、水分、固形分を効率よく分離して高粘度油を精製し、再利用に供する高粘度油を分離、精製する方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、発明の実施の形態に対応する添付図面中の符号を用いてこれを説明すると、本発明は、被加熱物３を投入する内部が円筒形状の伝熱面となす加熱槽４と、伝熱手段からの熱を被加熱物３に伝える加熱槽４の円筒形状の内壁面の伝熱面２と、上記加熱槽４の周囲に位置し、上記伝熱面２に熱を伝える伝熱手段と、上記加熱槽４内に於いて重力方向に沿って配設された回転軸５ｂに取付けられ回転可能に配設されていて、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められた複数の基羽根５ａから成る回転巻上羽根５とからなる加熱装置１であって、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａが、上記被加熱物３を各基羽根５ａの一端部１８から他端部１９に移動させ、この他端部１９から巻き上げる長さの平坦面８を有し、この平坦面８の外周端１０ａと上記伝熱面２との間に各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記外周端１０ａが伝熱面２に沿って形成され、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａの平坦面８が、その回転方向Ｒと逆方向に向かって斜め上方に伸びるように形成され、而も複数枚の基羽根５ａの内の、一つの基羽根５ａの他端部１９の高さ位置が、上記回転方向と逆方向に向かって隣りに位置する他の基羽根５ａの一端部１８の高さ位置より高い位置に位置し、上記被加熱物３を複数枚の各基羽根５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力によって伝熱面に押し付けて上記被加熱物３を加熱させるよう構成された加熱装置１を用いた加熱方法に於いて、
上記被加熱物３が高粘度油の廃油であって、上記伝熱手段により加熱される伝熱面２を介して上記廃油３を加熱、蒸発させて、上記加熱槽４に切換弁を介して接続される第１凝縮槽２４に水蒸気を導入し冷却して水を分離し、次に廃油３の昇温の検知により上記切換弁を切り換えて、高粘度油の沸点まで加熱し発生した加熱蒸気を第２凝縮槽２６に導入し冷却して高粘度油を分離、精製するようにしたことを特徴とする高粘度油を分離、精製する方法である。
上記によると、上記加熱装置１を用いることにより、高粘度油の廃油３を、伝熱手段により加熱される加熱槽４の伝熱面２を介して上記廃油３を加熱、蒸発させて、第１凝縮槽２４に水蒸気を導入し冷却して水を分離し、次に廃油３の昇温の検知により上記切換弁を切り換えて、高粘度油の沸点まで加熱し発生した加熱蒸気を第２凝縮槽２６に導入し冷却して高粘度油Ｈを分離、精製する。
従って、上記加熱装置１を用いることにより、高粘度の廃油３及びオイルサンドから油分、水分、固形分を効率よく分離して高粘度油を精製し、再利用に供する高粘度油を分離、精製することができる。
【００１２】
また、本発明は、被加熱物３を投入する内部が円筒形状の伝熱面となす加熱槽４と、伝熱手段からの熱を被加熱物３に伝える加熱槽４の円筒形状の内壁面の伝熱面２と、上記加熱槽４の周囲に位置し、上記伝熱面２に熱を伝える伝熱手段と、上記加熱槽４内に於いて重力方向に沿って配設された回転軸５ｂに取付けられ回転可能に配設されていて、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められた複数の基羽根５ａから成る回転巻上羽根５とからなる加熱装置１であって、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａが、上記被加熱物３を各基羽根５ａの一端部１８から他端部１９に移動させ、この他端部１９から巻き上げる長さの平坦面８を有し、この平坦面８の外周端１０ａと上記伝熱面２との間に各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記外周端１０ａが伝熱面２に沿って形成され、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａの平坦面８が、その回転方向と逆方向に向かって斜め上方に伸びるように形成され、而も複数枚の基羽根５ａの内の、一つの基羽根５ａの他端部１９の高さ位置が、上記回転方向Ｒと逆方向に向かって隣りに位置する他の基羽根５ａの一端部１８の高さ位置より高い位置に位置し、上記被加熱物３を複数枚の各基羽根５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力によって伝熱面２に押し付けて上記被加熱物３を加熱させるよう構成された加熱装置１に於いて、
上記被加熱物が高粘度油の廃油３であって、加熱蒸気を媒体とする上記伝熱手段により加熱される伝熱面２を介して上記廃油３を加熱、蒸発させて、上記加熱槽４から導入される水蒸気を冷却して水を分離するための第１凝縮槽２４が切換弁２２ａを介して上記加熱槽４に接続されると共に、沸点まで加熱された高粘度油Ｈの加熱蒸気を冷却して高粘度油Ｈを分離、精製するための第２凝縮槽２６が切換弁２２ｂを介して上記加熱槽４に接続され、上記廃油３の昇温を検知して上記切換弁を切換え制御する制御装置３０を有していることを特徴とする高粘度油を分離、精製する装置である。
上記によると、高粘度油の廃油３を、伝熱手段により加熱される加熱槽４の伝熱面を介して上記廃油３を加熱、蒸発し、加熱槽４から切換弁を介して第１凝縮槽２４に導入された水蒸気を冷却して水を分離生成し、上記廃油３の昇温を検知して上記切換弁を切換え制御装置３０により切換え、沸点まで加熱された高粘度油Ｈの加熱蒸気を第２凝縮槽２６に導入し冷却して高粘度油Ｈを分離、精製する。従って、高粘度油の廃油３及びオイルサンドから油分、水分、固形分を効率よく分離、精製することができ、これを再び高粘度油として使用したり、燃料として再利用できるようにして公害の発生を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面、図１及び図２により、本発明の実施形態を順次詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に係り、高粘度油の廃油を加熱、蒸発させて高粘度油を分離、精製するフロー図であり、図２は本発明の第１実施形態で示した３枚の基羽根から成る回転巻上羽根の平面図である。
【００１４】
本発明の加熱装置で使用される高粘度油は、オイルタンカーや石油基地からの流出油事故等によって海岸や河川岸などに打ち上げられる多量の漂着油や、石油タンクや石油備蓄タンク底部、オイルセパレータ及びタンカー船底に蓄積された油と無機物粒子、有機物及び水からなる汚泥との混合物であって高い粘性を有するペースト状物質からなる汚泥油、及び土や砂が混ざった重質石油としてのオイルサンドである。
【００１５】
本発明の加熱装置では、内部に水分やスラッジなどの固形分が含まれた高粘度油の廃油、原油及びオイルサンド等から高粘度油を分離、精製するものである。
【００１６】
最初に、高粘度油の廃油、原油及びオイルサンドを加熱、蒸発させて、この高粘度油から水及びスラッジを分離、精製するために使用される加熱装置につき説明する。図１、図２は第１実施形態を示し、４は円筒形状の加熱槽であり、円筒状の内壁面が伝熱手段からの熱を被加熱物３である高粘度油の廃油、原油及びオイルサンド（以下廃油３と称する）に伝える伝熱面２とから成っている。上記伝熱手段は、上記加熱槽４の周囲に形成したジャケット６と、このジャケット６に連なり、ジャケット６内に加熱蒸気７を送り込むボイラー（図示せず）とを備える。上記ジャケット６には、加熱蒸気７をジャケット６内に導く蒸気流入部１１と、加熱蒸気をジャケット６外に排出する蒸気排出部１２とが設けられている。
【００１７】
また、上記加熱槽４の底部４ａ側壁には、廃油供給管１３が連設されていて、廃油投入槽１４に貯留された廃油３を、ポンプ１６を介して廃油供給管１３より加熱槽４の底部４ａに供給する。また、上部４ｂの側壁には、廃油導出管１５が連設されていて、加熱槽４内で加熱させながら上昇させることにより加熱槽４内で粉状に乾燥分離されたスラッジなどは図示しない導出スクリューによってスラッジ蓄積槽内から導出されるようになっている。
【００１８】
上記加熱槽４底部４ａの外側に取り付けたモータ１７には、複数の回転巻上羽根５が連設されており、このモータ１７により回転軸５ｂを中心として回転可能となっている。
【００１９】
次に、上記回転巻上羽根５に着目すると、上記回転巻上羽根５は、複数枚の基羽根５ａから成り、この実施形態では３枚の基羽根から成る。それぞれの基羽根５ａは同一形状であり、上記基羽根５ａは、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められている。
【００２０】
そして、複数枚の基羽根５ａは廃油を一方から他方へ移動する為の一端部１８と他端部１９を有する。そして、この一端部１８と他端部１９の間に形成されていて、伝熱面２に沿って細長い平坦面８を有する。加えて、上記伝熱面２に沿って細長い平坦面８の外周端１０ａと上記伝熱面との間に、各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記細長い平坦面８の外周端１０ａは、上記伝熱面２の円筒形状に沿った弧状に形成されているものである。
【００２１】
更に、上記平坦面８は、その回転方向Ｒと逆方向に向かって一端部１８から他端部１９に向かって斜め上方に伸びるように形成されて成り、特に複数枚の基羽根５ａの内の、一つの基羽根５ａの他端部１９の高さ位置は、上記回転方向Ｒと逆方向に向って隣りに位置する他の基羽根５ａの一端部１８の高さ位置より高い位置に位置し、上記廃油３を複数枚の基羽根５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力Ｐによって伝熱面２に押し付け、廃油３を加熱させるよう構成されている。
【００２２】
また、上記基羽根５ａは、平面から見て３６０度の円周範囲内の長さを有するということは、その一端部１８から他端部１９までの回転中心点を中心とする角度は３６０度以下で有るが、上記各基羽根５ａの一端部１８は、上記回転軸５ｂに固定されたかき取り部２０に連続している。
【００２３】
尚、上記ジャケット６とボイラーとから成る伝熱手段の例として、ジャケット６とジャケット６内に収容した熱媒体と、ジャケット６外周に配設した電気ヒーターとから成る伝熱手段が考えられ、上記電気ヒーターの熱は伝熱面２に伝えられる。
【００２４】
上記のように構成された加熱槽４は、その上端にはパイプＰ１、Ｐ２を介して第１凝縮槽２４並びに第２凝縮槽２６がそれぞれ接続されている。
【００２５】
第１凝縮槽２４は、加熱槽４内で１００℃（常圧）で蒸発した加熱水蒸気を凝縮して水Ｗを生成するもので、第１凝縮槽２４の入口と加熱槽４との間を接続するパイプＰ１には、切換弁２２ａとブロアー２３が接続されており、第１凝縮槽２４の出口には生成された水Ｗを貯留槽２５に導くためのパイプＰ４が接続されている。
【００２６】
第２凝縮槽２６は、加熱槽４内で高温下（３４０〜４００℃）で蒸発したは廃油の加熱蒸気を凝縮して高粘度油を精製するもので、第２凝縮槽２６の入口と加熱槽４との間を接続するパイプＰ２には切換弁２２ｂが接続されており、切換弁２２ａ、切換弁２２ｂは制御装置３０の制御により開閉制御されるようになっている。
【００２７】
詳しくは、上記制御装置３０は、加熱槽４内に設置された図示しない温度検出器からの検出信号として水蒸気が発生する温度領域では切換弁２２ａの開弁状態が維持され、更に昇温して所定温度（高粘度油の沸点温度）に達した際には温度検出装置からの検出信号により切換弁２２ａを閉弁すると同時に切換弁２２ｂを開弁するように制御されている。
【００２８】
次に、第２凝縮槽２６の出口には精製された高粘度油Ｈを高粘度油貯留槽２８に導くためのパイプＰ４がポンプ２７を介して接続されている。貯留槽２５に貯留された高粘度油Ｈは再利用するためにポンプ２９により適宜外部に供給されるようになっている。
【００２９】
上述した加熱装置は、図２に示されるような３枚の基羽根から成る回転巻上羽根として説明した。図３は回転巻上羽根の変形例を示すもので、４枚の基羽根から成る回転巻上羽根の平面図である。このように、基羽根５ａの枚数を増加することにより、乱流の発生箇所が増え、廃油３の伝熱面２への接触速度が速くなる。
【００３０】
つまり、乱流領域を形成することにより、高粘度油の廃油３は、巻き上げ時の回転による或る接触速度をもった接触が伝熱面に対して行われ、双方の接触による相乗効果により廃油３が伝熱面２に接触し易く、伝熱面２からの熱が廃油３に伝わり易くなる。
【００３１】
次に、高粘度油の廃油を蒸発させて高粘度油を分離、精製する方法につき図１を参照しつつ説明する。
【００３２】
先ず、廃油投入槽１４内に貯留された廃油３を、ポンプ１６により廃油供給管１３を介して加熱槽４の底部４ａに供給する。そして、モータ１７を駆動して上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａを回転させる。同時に上記ボイラーを駆動し、ジャケット６内に２kg／cm²の蒸気を導き伝熱面２を加熱する。
【００３３】
上記回転巻上羽根５の基羽根５ａの回転により、上記廃油３が基羽根５ａごとに、その一端部１８から基羽根５ａの平坦面８上に載り基羽根５ａに沿って他端部側へ移動してゆく。このとき、上記廃油３は、各基羽根５ａの長い平坦面８によって回転しつつ上方へ向かわせしめられる作用が働き、その結果、廃油３は巻き上げられると共に、巻き上げによる遠心力によって伝熱面２に押し付けられる。
【００３４】
これを詳述すると、廃油３に巻き上げ作用を与え、且つ伝熱面２に遠心力によって押し付け作用を与える基羽根５ａの平坦面８は、その他端部１９の幅より長く、且つその平坦面８の外周端１０ａは伝熱面２との間にクリアランスＵを保って弧状に形成されているから、単に廃油３に衝撃を与えるのではなく、上記回転方向Ｒと逆方向にい向かって伸びている。細長い平坦面８による上記廃油３への巻き上げ作用と伝熱面２への押し付け作用が効果的に行われる。
【００３５】
そして、一つの連続した羽根によっては廃油３が加熱装置１内で移動せしめられるわけではなく、複数枚の基羽根５ａの各々によって廃油３は上方へ押し付けられる。この為、粘性の強い被加熱物であっても伝熱面２に付着することがなく、伝熱面２上の特定箇所に被加熱物が滞留せしめられることがない。
【００３６】
また、複数の基羽根５ａの各々は、平面から見て３６０度の円周範囲内の長さしか有さず独立しているので、上記各基羽根５ａの平坦面８の外周端１０ａと伝熱面２との間の上記クリアランスＵも全羽根全体に連続していないから、廃油３中のスラッジなどの異物がクリアランスにカミ込むこともない。
【００３７】
さらに、上記加熱槽４内の底部に位置した廃油３を、複数枚の基羽根５ａ各々ごとに巻き上げ上昇させることができるから、上記加熱槽４内底部に位置する廃油全量に比して上昇する廃油３の量が多く、早期に廃油３を伝熱面２に接触させ易い。また、上記各基羽根５ａにより、上記廃油３を巻き上げつつ、伝熱面に押し付け、後から巻き上げる廃油３で先に巻き上げた廃油を上方へ押し、上記廃油３を連続して上昇させることによって、上記廃油３が伝熱面２全面に亘って上昇し、上記伝熱面２全面を使用して廃油３を加熱することができる。加えて、上記基羽根５ａを回転させることで上記廃油３を巻き上げつつ伝熱面２に押し付けて加熱させることにより、上記基羽根５ａの回転速度を上げることができる。これにより、上記廃油３が伝熱面２に沿ってより巻き上がり、上記伝熱面２全周に亘って薄膜状に拡がり、廃油３に熱が伝わり易い。
【００３８】
本発明においては、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａ近傍の、廃油３の流れを側面からみると特徴が表れる。即ち、上記回転巻上羽根５が回転したとき、上記回転巻上羽根５が回転したとき、上記廃油３は、それぞれの基羽根５ａによって巻き上げられ、その結果、廃油３が巻き上げられる状態となる。このときに、上記複数枚の基羽根５ａ内の、２枚の基羽根５ａ近傍の廃油３の動きに着目する。
【００３９】
即ち、図２に示すように、２枚の基羽根５ａのうち、一つの基羽根５ａの平坦面８上部に位置する廃油３は、この基羽根５ａの平坦面８から斜め上方に飛び出したとき、その重さによって下方に向かおうとする。一方、上記一つの基羽根５ａに対し、回転方向Ｒと反対方向に向かって隣りに位置するもう一つの基羽根５ａの平坦面８から斜め上方に飛び出ようとしている。即ち、上記２つの廃油３の流れが重なる部分が生じ重なった部分で乱流となる。
【００４０】
この乱流領域では、廃油３の流れが激しく、同時に伝熱面２への接触速度が速くなる。そして、上記回転巻上羽根５の基羽根５ａの回転数及び回転速度を増すほど上記乱流領域の発生箇所が増え、廃油３の伝熱面２への接触速度が速くなる。
【００４１】
つまり、上記乱流領域を形成することにより、廃油３は、巻き上げ時の回転によるある接触速度をもった接触に加えて、乱流によるある接触速度をもった接触に加えて、乱流によるある接触速度をもった接触が伝熱面２に対して行われ、双方の接触による相乗効果で、より廃油３が伝熱面２に接触し易く、伝熱面２から熱が廃油３に伝わり易くなる。
【００４２】
上記のようにして、加熱槽４内に供給された廃油は伝熱面２に接触しつつ効率良く加熱され、約１００℃（常圧）で廃油３中の水分が蒸発し、この加熱水蒸気はブロアー２３により吸引され切換弁２２ａを介して第１凝縮槽２４に導入される。この第１凝縮槽２４に導入された加熱水蒸気は冷却されると水Ｗが生成され、この水ＷはパイプＰ４を介して貯留槽２５に貯留される。
【００４３】
更に、伝熱面２を介して廃油３が昇温して３４０℃〜４００℃となり、これを温度検出器が検出すると制御装置３０からの指令で切換弁２２ａが閉弁されると、同時に切換弁２２ｂが開弁し、加熱槽４内の廃油３が３４０℃〜４００℃（６７０mmＡｑ〜７００mmＡｑ）に昇温すると廃油３中の高粘度油が蒸発する。この加熱蒸気が切換弁２２ｂよりパイプＰ２を介して第２凝縮槽２６に導入され、この加熱蒸気が冷却されると高粘度油Ｈが抽出され、これが第２凝縮槽２６の底面に貯留される。
【００４４】
この高粘度油Ｈはポンプ２７を介して高粘度油貯留槽２８に導かれて貯留される。貯留された高粘度油Ｈを再利用する際にはポンプ２９を介して適宜外部に排出することができる。
【００４５】
このように、上記のような加熱装置を用いて高粘度油の廃油を蒸発させることによって、高粘度油の廃油中の高粘度油Ｈを効率よく分離、精製することができ、これを再び高粘度油として使用したり、燃料として再利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態につき、図４を参照して説明する。図４は本発明の第２実施形態に係り、高粘度油の廃油を加熱、蒸発させて高粘度油と水を分離するフロー図である。
【００４７】
図４に示される加熱槽３１は、回転巻上羽根の形態のみが上記実施形態と異なっている。従って、同一構成部分は同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４８】
そこで、回転巻上羽根３５に着目すると、この回転巻上羽根３５は、複数枚の基羽根３５ａから成り、この実施形態では４枚の基羽根から成る。それぞれの基羽根３５ａは同一形状であり、上記各基羽根３５ａは同一形状であり、上記基羽根５ａは、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められている。
【００４９】
そして、複数枚の基羽根３５ａは、廃油を一方から他方への移動する為の一端部３７と他端部３８を有する。そして、この一端部３７と他端部３８の間に形成されていて、伝熱面３２に沿って細長い平坦面３４を有する。加えて、上記伝熱面３２に沿って細長い平坦面３４の外周端３６ａと上記伝熱面３２との間に、各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記細長い平坦面３４の外周端３６ａは、上記伝熱面３２の円筒形状に沿った弧状に形成されているものである。
【００５０】
更に、上記平坦面３４は、その回転方向Ｒと逆方向に向かって一端部３７から他端部３８に向かって斜め上方に伸びるように形成されて成り、特に複数枚の基羽根３５ａの内の、一つの基羽根３５ａの他端部３８の高さ位置は、上記回転方向Ｒと逆方向に向って隣りに位置する他の基羽根３５ａの一端部３７の高さ位置より高い位置に位置し、上記廃油３を複数枚の基羽根３５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力Ｐによって伝熱面３２に押し付け、廃油３を加熱させるよう構成されている。
【００５１】
また、上記基羽根３５ａは、平面から見て３６０度の円周範囲内の長さを有するということは、その一端部３７から他端部３８までの回転中心点を中心とする角度は３６０度以下で有るが、上記各基羽根３５ａの一端部３７は、上記回転軸３３に固定されたかき取り部４１に連続している。
【００５２】
上記のように構成された各基羽根３５ａの作用、並びに効果は第１実施形態と同一であり、この各基羽根３５ａを用いた加熱槽３１に高粘度油の廃油３を投入し、ボイル加熱することにより第１実施形態と同様の工程で高粘度油を効率良く分離、精製することができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００５４】
以上詳述した如く本願の請求項１記載の発明によると、上記加熱装置を用いて被加熱物を沸点別に加熱、蒸発させて、これらを個別に凝縮槽に導入し凝縮することにより、高粘度油の廃油から高粘度油を効率よく分離、精製することができ、これを高粘度油として再利用できるようにすることができる。
【００５５】
本願の請求項２記載の発明によると、高粘度油の廃油から高粘度油を効率よく分離、精製することができ、これを高粘度油の再利用に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係り、高粘度油の廃油を加熱、蒸発させて高粘度油と水を分離するフロー図である。
【図２】本発明の第１実施形態で示した３枚の基羽根から成る回転巻上羽根の平面図である。
【図３】回転巻上羽根の変形例に係り、４枚の基羽根から成る回転巻上羽根の平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係り、高粘度油の廃油を加熱、蒸発させて高粘度油と水を分離するフロー図である。
【符号の説明】
１加熱装置
２伝熱面
３高粘度油の廃油（被加熱物）
４加熱槽
４ａ加熱槽の底部
４ｂ加熱槽の上部
５回転巻上羽根
５ａ基羽根
５ｂ回転軸
６ジャケット
７蒸気
８平坦面
１０ａ外周端
１１蒸気流入部
１２蒸気排出部
１３廃油供給管
１４廃油投入槽
１６ポンプ
１７モータ
１８一端部
１９他端部
２０かき取り部
２２ａ、２２ｂ切換弁
２３ブロアー
２４第１凝縮槽
２５貯留槽
２６第２凝縮槽
２７ポンプ
２８高粘度油貯留槽
２９ポンプ
３０制御装置
３１加熱槽
３２伝熱面
３３回転軸
３４平坦面
３５回転巻上羽根
３５ａ基羽根
３６ａ外周端
３７一端部
３８他端部
４１かき取り部
Ｈ高粘度油
Ｐ遠心力
Ｐ１、Ｐ２パイプ
Ｐ４、Ｐ５パイプ
Ｒ回転方向
Ｕクリアランス
Ｗ水[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method and an apparatus for separating and refining a high-viscosity oil for separation by refining the high-viscosity oil by separating the oil, water, and solids from waste oil and oil sand of the high-viscosity oil.
[0002]
[Prior art]
In recent years, out of various oils that contain impurities, a large amount of floating oil that is launched to the shore or river shore due to oil spills from oil tankers or oil bases destroys the environment such as coastlines. Processing has become a social issue.
[0003]
Currently, as a treatment method in the event of a spilled oil accident, etc., for the expansion of oil fences, spraying of oil treatment agents, recovery with oil adsorbents, gravel, rocks and wave-dissipating blocks to which stranded oil has adhered, Examples include scraping off deposits by human sea tactics.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the spilled oil is stabilized by the action of the wind wave and the natural emulsifier contained in the oil, and becomes a stable emulsion and mousse containing 70 to 80% of water within a few days, and the oil adsorbent cannot be used at all. The viscosity becomes so high that the treatment is extremely difficult. Moreover, although the drifting oil launched on the beach is recovered in a state of being impregnated with sand, there is no known method for effectively separating the oil and sand from the recovered material.
[0005]
In addition, since crude oil is generally buried with salt water and gas, at most oil drilling sites, crude oil is pumped together with a large amount of salt-containing water, and the crude oil is usually dewatered by a stationary tank or gun barrel. Processing. However, the crude oil treated by the above method forms a stable water-in-oil emulsion as fine water particles and is dispersed in the crude oil. In this emulsion, solid matter such as asphalt, asphaltene, resin, nitrogen compound, sulfur compound, iron sulfide, mud, clay and paraffin forms a strong film around the water droplets, further stabilizing the emulsion and allowing it to stand. In many cases, it cannot be removed by a simple process such as separation.
[0006]
Furthermore, sludge oil is a mixture of oil accumulated at the bottom of oil tanks and oil storage tanks, oil separators and tanker ships, and sludge composed of inorganic particles, organic matter, and water. Processing with a vessel was impossible. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-112808, sludge oil is also added with sodium dialkylsulfosuccinate and a cationic surfactant as a flocculant and heated with stirring to form an agglomerate floc. After adding ethylene alkyl ether, a method of separating into three phases of sludge cake, oil, and separated water using a three-phase centrifuge has been proposed. In this method, a step of adding a flocculant and a separating agent are added. And a processing method that requires two steps is employed, which is not a rational method.
[0007]
In addition, as for oil sand, heavy oil is sand or sandstone, and its reserves are enormous, but its oil content is as low as 5-10% and there is no fluidity, so there is a problem in oil collection method and effective There is also a demand for the development of a method for separating oil economically.
[0008]
Waste oil is generated from most production sites and factories that use machinery, and is a mixture of various water-soluble inorganic salts, water-insoluble inorganic particles, and other contaminants such as moisture in oil such as lubricating oil. The rational processing method is not known. Many of them are present in the former factory site and generate oily odors and oil films that cannot be landfilled and disposed of as they are, so the development of an economical treatment method has been demanded.
[0009]
As described above, water-soluble salts, non-water-soluble inorganic particles, moisture and other impurities contained in various petroleums such as stranded oil, oil lake, oil sand, oil-contaminated earth and sand, sludge oil, and waste oil are efficiently separated. A method for purification has not yet been found.
[0010]
Accordingly, the object of the present invention is to efficiently separate oil, water and solids from waste oil and oil sand of high viscosity oil to purify high viscosity oil, and to separate and refine high viscosity oil for reuse. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following technical means. That is, this will be described using the reference numerals in the accompanying drawings corresponding to the embodiments of the present invention. The present invention relates to a heating tank 4 in which the inside into which the object to be heated 3 is introduced becomes a cylindrical heat transfer surface, and a heat transfer surface. A heat transfer surface 2 of the cylindrical inner wall surface of the heating tank 4 that transfers heat from the heat means to the article 3 to be heated, and a heat transfer means that is located around the heating tank 4 and transfers heat to the heat transfer surface 2. In the heating tank 4, they are attached to a rotating shaft 5b arranged along the direction of gravity and are rotatably arranged, each having a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane. The heating device 1 is composed of a rotary upper blade 5 consisting of a plurality of base blades 5a, and each of the base blades 5a of the rotary upper blade 5 displaces the object to be heated 3 of each base blade 5a. The flat surface 8 has a length that is moved from the one end 18 to the other end 19 and wound up from the other end 19. The outer peripheral end 10a is formed along the heat transfer surface 2 so that a clearance U for allowing the rotation of each base blade 5a is formed between the outer peripheral end 10a of the surface 8 and the heat transfer surface 2. The flat surface 8 of each base blade 5a of the rotary winding upper blade 5 is formed so as to extend obliquely upward in the direction opposite to the rotation direction R, and one of the plurality of base blades 5a. The height position of the other end portion 19 of the one base blade 5a is positioned higher than the height position of the one end portion 18 of the other base blade 5a that is adjacent in the direction opposite to the rotation direction. In the heating method using the heating apparatus 1 configured to heat the object to be heated 3 by pressing it against the heat transfer surface by centrifugal force while winding the object 3 on each of the plurality of base blades 5a and winding it up. ,
The heated object 3 is waste oil of high viscosity oil, the waste oil 3 is heated and evaporated via the heat transfer surface 2 heated by the heat transfer means, and the heating tank 4 is connected via a switching valve. Steam that is generated by introducing water vapor into the connected first condensing tank 24 and cooling it to separate water, then switching the switching valve upon detection of the temperature rise of the waste oil 3 and heating to the boiling point of the high viscosity oil Is introduced into the second condensing tank 26 and cooled to separate and purify the high-viscosity oil.
According to the above, by using the heating device 1, the waste oil 3 of high-viscosity oil is heated and evaporated through the heat transfer surface 2 of the heating tank 4 heated by the heat transfer means. Water vapor is introduced into the condensing tank 24 and cooled to separate the water, and then the switching valve is switched by detecting the temperature rise of the waste oil 3, and the heated steam generated by heating to the boiling point of the high viscosity oil is second condensed. It introduce | transduces into the tank 26, it cools, and the high-viscosity oil H is isolate | separated and refine | purified.
Therefore, by using the heating device 1, the oil, water, and solids are efficiently separated from the high-viscosity waste oil 3 and oil sand to refine the high-viscosity oil, and the high-viscosity oil to be reused is separated and purified. can do.
[0012]
In addition, the present invention provides a heating tank 4 in which the inside to which the object to be heated 3 is charged becomes a cylindrical heat transfer surface, and a cylindrical inner wall surface of the heating tank 4 that transfers heat from the heat transfer means to the object to be heated 3. The heat transfer surface 2, the heat transfer means located around the heating tank 4, and the heat transfer means for transferring heat to the heat transfer surface 2, and the rotary shaft disposed in the heating tank 4 along the direction of gravity. A heating device comprising a rotating upper and lower blade 5 comprising a plurality of base blades 5a, each of which is attached to 5b and is rotatably arranged, each having a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from above. 1, each base blade 5a of the rotary winding upper blade 5 moves the heated object 3 from one end 18 to the other end 19 of each base blade 5a and winds up from the other end 19 The flat blade 8 is allowed to rotate between the outer peripheral edge 10a of the flat surface 8 and the heat transfer surface 2. The outer peripheral end 10a is formed along the heat transfer surface 2 so that a clearance U is formed, and the flat surface 8 of each base blade 5a of the rotary hoisting blade 5 is in a direction opposite to its rotational direction. The height position of the other end portion 19 of one base blade 5a among the plurality of base blades 5a is adjacent to the rotation direction R in the opposite direction. Is located at a position higher than the height position of the one end 18 of the other base blade 5a located on the heat transfer surface 2 by centrifugal force while the object to be heated 3 is placed on the plurality of base blades 5a and wound up. In the heating apparatus 1 configured to heat the object to be heated 3 by being pressed onto the object,
The heated object is waste oil 3 of high viscosity oil, and the waste oil 3 is heated and evaporated through the heat transfer surface 2 heated by the heat transfer means using heating steam as a medium, and the heating tank 4 The first condensing tank 24 for cooling the water vapor introduced from the water to separate the water is connected to the heating tank 4 through the switching valve 22a, and the heated steam of the high viscosity oil H heated to the boiling point is used. A second condensing tank 26 for cooling and separating and refining the high-viscosity oil H is connected to the heating tank 4 via a switching valve 22b, and detects the temperature rise of the waste oil 3 and controls the switching of the switching valve. It is the apparatus which isolate | separates and refines high-viscosity oil characterized by having the control apparatus 30 which performs.
According to the above, the waste oil 3 of high viscosity oil is heated and evaporated through the heat transfer surface of the heating tank 4 heated by the heat transfer means, and the first condensation is performed from the heating tank 4 through the switching valve. The steam introduced into the tank 24 is cooled to separate and produce water, the temperature rise of the waste oil 3 is detected, the switching valve is switched by the switching control device 30, and the heating steam of the high viscosity oil H heated to the boiling point Is introduced into the second condensing tank 26 and cooled to separate and purify the high viscosity oil H. Therefore, it is possible to efficiently separate and purify oil, moisture, and solids from waste oil 3 and oil sand of high viscosity oil, which can be used again as high viscosity oil or reused as fuel. Occurrence can be suppressed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be sequentially described in detail with reference to the accompanying drawings and FIGS. 1 and 2. FIG. 1 relates to the first embodiment of the present invention, and is a flowchart for separating and refining the high-viscosity oil by heating and evaporating waste oil of the high-viscosity oil, and FIG. 2 is shown in the first embodiment of the present invention. It is a top view of the rotary winding upper blade which consists of three base blades.
[0014]
The high-viscosity oil used in the heating device of the present invention is a large amount of floating oil that is launched on the shore or river shore due to an oil spill from an oil tanker or oil base, etc., the bottom of an oil tank or an oil storage tank, an oil separator And oil sand as a heavy oil mixed with soil and sand, and a mixture of oil accumulated on the bottom of a tanker and sludge consisting of inorganic particles, organic matter and water and consisting of pasty substances with high viscosity It is.
[0015]
In the heating apparatus of the present invention, high-viscosity oil is separated and purified from waste oil of high-viscosity oil containing solids such as moisture and sludge, crude oil, and oil sand.
[0016]
First, a heating apparatus used for heating and evaporating waste oil, crude oil and oil sand of high viscosity oil to separate and purify water and sludge from the high viscosity oil will be described. 1 and 2 show a first embodiment, 4 is a cylindrical heating tank, and the cylindrical inner wall surface is a waste oil of high viscosity oil, crude oil and It consists of a heat transfer surface 2 that transmits oil sand (hereinafter referred to as waste oil 3). The heat transfer means includes a jacket 6 formed around the heating tank 4 and a boiler (not shown) that is connected to the jacket 6 and feeds the heating steam 7 into the jacket 6. The jacket 6 is provided with a steam inflow portion 11 that guides the heating steam 7 into the jacket 6 and a steam discharge portion 12 that discharges the heating steam to the outside of the jacket 6.
[0017]
Further, a waste oil supply pipe 13 is connected to the bottom 4 a side wall of the heating tank 4, and the waste oil 3 stored in the waste oil charging tank 14 is transferred from the waste oil supply pipe 13 via the pump 16 to the heating tank 4. Supply to the bottom 4a. Further, a waste oil outlet pipe 15 is continuously provided on the side wall of the upper part 4b, and sludge and the like that are dried and separated into powder in the heating tank 4 by being raised while being heated in the heating tank 4 are not shown. The screw is led out from the sludge accumulation tank.
[0018]
A plurality of rotary hoist blades 5 are connected to the motor 17 attached to the outside of the bottom 4a of the heating tank 4, and the motor 17 can rotate about the rotation shaft 5b.
[0019]
Next, paying attention to the above-described rotating upper blade 5, the above-described rotating upper blade 5 is composed of a plurality of base blades 5a, and in this embodiment is composed of three base blades. Each of the base blades 5a has the same shape, and each of the base blades 5a has a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane.
[0020]
The plurality of base blades 5a have one end 18 and the other end 19 for moving the waste oil from one to the other. And it is formed between this one end part 18 and the other end part 19, and has the elongate flat surface 8 along the heat-transfer surface 2. As shown in FIG. In addition, the clearance U for allowing the rotation of the base blades 5a is formed between the outer peripheral end 10a of the elongated flat surface 8 along the heat transfer surface 2 and the heat transfer surface. An outer peripheral end 10 a of the elongated flat surface 8 is formed in an arc shape along the cylindrical shape of the heat transfer surface 2.
[0021]
Further, the flat surface 8 is formed so as to extend obliquely upward from the one end 18 toward the other end 19 in the direction opposite to the rotation direction R, and particularly in the plurality of base blades 5a. The height position of the other end portion 19 of one base blade 5a is positioned higher than the height position of the one end portion 18 of the other base blade 5a positioned adjacent to the rotation direction R in the opposite direction. The waste oil 3 is pressed against the heat transfer surface 2 by centrifugal force P while the waste oil 3 is wound on the plurality of base blades 5a and heated to heat the waste oil 3.
[0022]
In addition, the base blade 5a has a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane, which means that the angle around the rotation center point from one end 18 to the other end 19 is 360 degrees. Although it is below, the one end part 18 of each said base blade 5a is following the scraping part 20 fixed to the said rotating shaft 5b.
[0023]
As an example of the heat transfer means including the jacket 6 and the boiler, a heat transfer means including a jacket 6, a heat medium accommodated in the jacket 6, and an electric heater disposed on the outer periphery of the jacket 6 can be considered. The heat of the electric heater is transferred to the heat transfer surface 2.
[0024]
As for the heating tank 4 comprised as mentioned above, the 1st condensation tank 24 and the 2nd condensation tank 26 are each connected to the upper end via the pipes P1 and P2.
[0025]
The first condensing tank 24 condenses the heated water vapor evaporated at 100 ° C. (normal pressure) in the heating tank 4 to generate water W. Between the inlet of the first condensing tank 24 and the heating tank 4, A switching valve 22 a and a blower 23 are connected to the pipe P <b> 1 to be connected, and a pipe P <b> 4 for guiding the generated water W to the storage tank 25 is connected to the outlet of the first condensing tank 24.
[0026]
The second condensing tank 26 purifies high-viscosity oil by condensing heated steam of waste oil that has evaporated in the heating tank 4 at a high temperature (340 to 400 ° C.). A switching valve 22 b is connected to the pipe P <b> 2 connecting the tank 4, and the switching valve 22 a and the switching valve 22 b are controlled to be opened and closed under the control of the control device 30.
[0027]
Specifically, the control device 30 maintains the open state of the switching valve 22a in a temperature region where water vapor is generated as a detection signal from a temperature detector (not shown) installed in the heating tank 4, and further raises the temperature. When the temperature reaches a predetermined temperature (boiling point temperature of the high-viscosity oil), the switching valve 22a is closed at the same time as the switching valve 22a is opened by the detection signal from the temperature detection device.
[0028]
Next, a pipe P4 for guiding the refined high-viscosity oil H to the high-viscosity oil storage tank 28 is connected to the outlet of the second condensing tank 26 via a pump 27. The high-viscosity oil H stored in the storage tank 25 is appropriately supplied to the outside by a pump 29 for reuse.
[0029]
The above-described heating device has been described as a rotating hoist blade composed of three base blades as shown in FIG. FIG. 3 shows a modification of the rotary hoist blade, and is a plan view of the rotary hoist blade composed of four base vanes. Thus, by increasing the number of base blades 5a, the number of places where turbulent flow is generated increases, and the contact speed of the waste oil 3 to the heat transfer surface 2 increases.
[0030]
In other words, by forming the turbulent flow region, the waste oil 3 of high viscosity oil is brought into contact with the heat transfer surface with a certain contact speed by the rotation at the time of winding, and the waste oil is caused by the synergistic effect of both contacts. 3 easily contacts the heat transfer surface 2, and heat from the heat transfer surface 2 is easily transferred to the waste oil 3.
[0031]
Next, a method for separating and refining the high viscosity oil by evaporating the waste oil of the high viscosity oil will be described with reference to FIG.
[0032]
First, the waste oil 3 stored in the waste oil charging tank 14 is supplied to the bottom 4 a of the heating tank 4 through the waste oil supply pipe 13 by the pump 16. And the motor 17 is driven and each base blade | wing 5a of the said rotary winding upper blade | wing 5 is rotated. At the same time, the above boiler is driven and 2 kg / cm in the jacket 6 ² Then, the heat transfer surface 2 is heated.
[0033]
Due to the rotation of the base blade 5a of the rotary hoisting blade 5, the waste oil 3 is placed on the flat surface 8 of the base blade 5a from the one end 18 to the other end side along the base blade 5a. Move. At this time, the waste oil 3 is rotated upward by the long flat surfaces 8 of the respective base blades 5a while acting upward, and as a result, the waste oil 3 is wound up and is applied to the heat transfer surface 2 by centrifugal force due to the winding. Pressed.
[0034]
More specifically, the flat surface 8 of the base blade 5 a that gives the waste oil 3 a winding action and presses the heat transfer surface 2 by centrifugal force is longer than the width of the other end 19 and the flat surface 8. Since the outer peripheral end 10a is formed in an arc shape with the clearance U between the heat transfer surface 2, it does not simply give an impact to the waste oil 3, but extends in the direction opposite to the rotational direction R. Yes. The winding action to the waste oil 3 and the pressing action to the heat transfer surface 2 by the elongated flat surface 8 are effectively performed.
[0035]
The waste oil 3 is not moved in the heating device 1 by one continuous blade, and the waste oil 3 is pressed upward by each of the plurality of base blades 5a. For this reason, even if it is a to-be-heated object with strong viscosity, it does not adhere to the heat-transfer surface 2, and a to-be-heated object does not remain in the specific location on the heat-transfer surface 2.
[0036]
In addition, each of the plurality of base blades 5a has only a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane and is independent, so that the base blades 5a communicate with the outer peripheral end 10a of the flat surface 8 of each base blade 5a. Since the clearance U between the hot surface 2 and the entire blade is not continuous, foreign matter such as sludge in the waste oil 3 is not caught in the clearance.
[0037]
Furthermore, since the waste oil 3 located at the bottom in the heating tank 4 can be rolled up and raised for each of the plurality of base blades 5a, it rises compared to the total amount of waste oil located at the bottom in the heating tank 4. There is much quantity of the waste oil 3, and it is easy to make the waste oil 3 contact the heat-transfer surface 2 at an early stage. Further, by rolling up the waste oil 3 by the base blades 5a, the waste oil 3 is pressed against the heat transfer surface, the waste oil wound up earlier with the waste oil 3 to be wound up later is pushed upward, and the waste oil 3 is continuously raised, The waste oil 3 rises over the entire heat transfer surface 2, and the waste oil 3 can be heated using the entire heat transfer surface 2. In addition, the rotation speed of the base blade 5a can be increased by rotating the base blade 5a and pressing and heating the waste oil 3 against the heat transfer surface 2 while winding it up. Thereby, the waste oil 3 is further rolled up along the heat transfer surface 2, spreads in a thin film shape over the entire circumference of the heat transfer surface 2, and heat is easily transmitted to the waste oil 3.
[0038]
In the present invention, characteristics appear when the flow of the waste oil 3 in the vicinity of the base blades 5a of the rotary winding upper blade 5 is viewed from the side. That is, when the rotary hoisting blade 5 rotates or when the rotary hoisting blade 5 rotates, the waste oil 3 is wound up by the respective base blades 5a, and as a result, the waste oil 3 is wound up. At this time, attention is paid to the movement of the waste oil 3 in the vicinity of the two base blades 5a in the plurality of base blades 5a.
[0039]
That is, as shown in FIG. 2, when the waste oil 3 located above the flat surface 8 of one base blade 5a out of the two base blades 5a jumps obliquely upward from the flat surface 8 of the base blade 5a. , Trying to go downwards due to its weight. On the other hand, the one base blade 5a is projected obliquely upward from the flat surface 8 of another base blade 5a located adjacent to the rotation direction R in the opposite direction. That is, a portion where the flows of the two waste oils 3 are overlapped and a turbulent flow occurs at the overlapped portion.
[0040]
In this turbulent region, the flow of the waste oil 3 is intense, and at the same time, the contact speed with the heat transfer surface 2 is increased. Then, as the rotational speed and rotational speed of the base blade 5a of the rotary winding upper blade 5 are increased, the number of places where the turbulent flow region is generated increases, and the contact speed of the waste oil 3 to the heat transfer surface 2 increases.
[0041]
That is, by forming the turbulent flow region, the waste oil 3 is caused by turbulent flow in addition to contact having a certain contact speed due to rotation at the time of winding, and in addition to contact having a certain contact speed due to turbulent flow. Contact with a contact speed is performed on the heat transfer surface 2, and the waste oil 3 is more likely to contact the heat transfer surface 2 due to the synergistic effect of both contact, and heat is more likely to be transferred from the heat transfer surface 2 to the waste oil 3. Become.
[0042]
As described above, the waste oil supplied into the heating tank 4 is efficiently heated while in contact with the heat transfer surface 2, and the water in the waste oil 3 evaporates at about 100 ° C. (normal pressure). It is sucked by the blower 23 and introduced into the first condensing tank 24 through the switching valve 22a. When the heated steam introduced into the first condensing tank 24 is cooled, water W is generated, and the water W is stored in the storage tank 25 through the pipe P4.
[0043]
Further, the temperature of the waste oil 3 is increased to 340 ° C. to 400 ° C. via the heat transfer surface 2. When this is detected by the temperature detector, the switching is performed simultaneously when the switching valve 22 a is closed by a command from the control device 30. When the valve 22b is opened and the waste oil 3 in the heating tank 4 is heated to 340 ° C. to 400 ° C. (670 mmAq to 700 mmAq), the high viscosity oil in the waste oil 3 evaporates. This heated steam is introduced from the switching valve 22b into the second condensing tank 26 via the pipe P2, and when the heated steam is cooled, the high-viscosity oil H is extracted and stored in the bottom surface of the second condensing tank 26. .
[0044]
The high-viscosity oil H is guided and stored in the high-viscosity oil storage tank 28 via the pump 27. When the stored high-viscosity oil H is reused, it can be appropriately discharged outside via the pump 29.
[0045]
In this way, by evaporating the waste oil of high viscosity oil using the heating device as described above, the high viscosity oil H in the waste oil of high viscosity oil can be efficiently separated and purified. It can be used as a viscous oil or reused as a fuel.
[0046]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart according to the second embodiment of the present invention, in which waste oil of high viscosity oil is heated and evaporated to separate the high viscosity oil and water.
[0047]
The heating tank 31 shown in FIG. 4 is different from the above-described embodiment only in the form of the rotary winding upper blade. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0048]
Therefore, paying attention to the rotary winding upper blade 35, the rotary winding upper blade 35 is composed of a plurality of base blades 35a, and in this embodiment, is composed of four base blades. Each of the base blades 35a has the same shape, each of the base blades 35a has the same shape, and each of the base blades 5a has a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane.
[0049]
The plurality of base blades 35a have one end 37 and the other end 38 for moving the waste oil from one to the other. Further, it is formed between the one end portion 37 and the other end portion 38 and has an elongated flat surface 34 along the heat transfer surface 32. In addition, a clearance U for allowing rotation of each base blade 5a is formed between the outer peripheral end 36a of the elongated flat surface 34 along the heat transfer surface 32 and the heat transfer surface 32. The outer peripheral end 36 a of the elongated flat surface 34 is formed in an arc shape along the cylindrical shape of the heat transfer surface 32.
[0050]
Further, the flat surface 34 is formed so as to extend obliquely upward from the one end portion 37 toward the other end portion 38 in the direction opposite to the rotation direction R, and in particular among the plurality of base blades 35a. The height position of the other end portion 38 of one base blade 35a is positioned higher than the height position of the one end portion 37 of the other base blade 35a positioned adjacent to the rotation direction R in the opposite direction. The waste oil 3 is pressed against the heat transfer surface 32 by the centrifugal force P while the waste oil 3 is placed on a plurality of base blades 35a and wound up, and the waste oil 3 is heated.
[0051]
Further, the base blade 35a has a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from the plane. This means that the angle around the rotation center point from the one end 37 to the other end 38 is 360 degrees. As will be described below, one end portion 37 of each base blade 35 a is continuous with a scraping portion 41 fixed to the rotating shaft 33.
[0052]
The operations and effects of the respective base blades 35a configured as described above are the same as those of the first embodiment, and the waste oil 3 of high-viscosity oil is charged into the heating tank 31 using the respective base blades 35a, and boil heating is performed. By doing so, the high-viscosity oil can be efficiently separated and purified in the same process as in the first embodiment.
[0053]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0054]
As described above in detail, according to the invention described in claim 1 of the present application, the object to be heated is heated and evaporated according to the boiling point by using the heating device, and these are individually introduced into a condensing tank and condensed to obtain a high viscosity. High-viscosity oil can be efficiently separated and refined from waste oil, and can be reused as high-viscosity oil.
[0055]
According to invention of Claim 2 of this application, high-viscosity oil can be efficiently isolate | separated and refined from waste oil of high-viscosity oil, and this can be used for reuse of high-viscosity oil.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart according to a first embodiment of the present invention, in which waste oil of high viscosity oil is heated and evaporated to separate the high viscosity oil and water.
FIG. 2 is a plan view of a rotary hoisting blade composed of three base blades shown in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a rotary hoisting blade composed of four base blades according to a modification of the rotary hoisting blade.
FIG. 4 is a flowchart according to a second embodiment of the present invention, in which waste oil of high viscosity oil is heated and evaporated to separate the high viscosity oil and water.
[Explanation of symbols]
1 Heating device
2 Heat transfer surface
3 Waste oil of high viscosity oil (object to be heated)
4 Heating tank
4a The bottom of the heating tank
4b Upper part of heating tank
5 Rotating winding upper blade
5a Base feather
5b Rotating shaft
6 Jacket
7 Steam
8 flat surface
10a Outer edge
11 Steam inlet
12 Steam exhaust section
13 Waste oil supply pipe
14 Waste oil tank
16 pump
17 Motor
18 One end
19 The other end
20 Scraping section
22a, 22b selector valve
23 Blower
24 1st condensing tank
25 Reservoir
26 Second condensing tank
27 Pump
28 High viscosity oil storage tank
29 Pump
30 Control device
31 Heating tank
32 Heat transfer surface
33 Rotating shaft
34 Flat surface
35 Rotating winding upper blade
35a base blade
36a Outer edge
37 One end
38 Other end
41 Scraper
H High viscosity oil
P Centrifugal force
P1, P2 pipe
P4, P5 pipe
R direction of rotation
U clearance
W Water

Claims

被加熱物３を投入する内部が円筒形状の伝熱面となす加熱槽４と、伝熱手段からの熱を被加熱物３に伝える加熱槽４の円筒形状の内壁面の伝熱面２と、上記加熱槽４の周囲に位置し、上記伝熱面２に熱を伝える伝熱手段と、上記加熱槽４内に於いて重力方向に沿って配設された回転軸５ｂに取付けられ回転可能に配設されていて、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められた複数の基羽根５ａから成る回転巻上羽根５とからなる加熱装置１であって、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａが、上記被加熱物３を各基羽根５ａの一端部１８から他端部１９に移動させ、この他端部１９から巻き上げる長さの平坦面８を有し、この平坦面８の外周端１０ａと上記伝熱面２との間に各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記外周端１０ａが伝熱面２に沿って形成され、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａの平坦面８が、その回転方向Ｒと逆方向に向かって斜め上方に伸びるように形成され、而も複数枚の基羽根５ａの内の、一つの基羽根５ａの他端部１９の高さ位置が、上記回転方向と逆方向に向かって隣りに位置する他の基羽根５ａの一端部１８の高さ位置より高い位置に位置し、上記被加熱物３を複数枚の各基羽根５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力によって伝熱面に押し付けて上記被加熱物３を加熱させるよう構成された加熱装置１を用いた加熱方法に於いて、
上記被加熱物３が高粘度油の廃油であって、上記伝熱手段により加熱される伝熱面２を介して上記廃油３を加熱、蒸発させて、上記加熱槽４に切換弁を介して接続される第１凝縮槽２４に水蒸気を導入し冷却して水を分離し、次に廃油３の昇温の検知により上記切換弁を切り換えて、高粘度油の沸点まで加熱し発生した加熱蒸気を第２凝縮槽２６に導入し冷却して高粘度油を分離、精製するようにしたことを特徴とする高粘度油を分離、精製する方法。A heating tank 4 in which the inside of the object to be heated 3 is a cylindrical heat transfer surface, a heat transfer surface 2 of a cylindrical inner wall surface of the heating tank 4 that transfers heat from the heat transfer means to the object 3 to be heated, The heat transfer means is located around the heating tank 4 and transmits heat to the heat transfer surface 2, and the rotation axis 5b disposed in the heating tank 4 along the direction of gravity is rotatable. Each of which is a heating device 1 composed of a rotating hoist blade 5 composed of a plurality of base blades 5a each having a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from above. Each base blade 5a of the rotary winding upper blade 5 has a flat surface 8 of a length that moves the heated object 3 from one end 18 to the other end 19 of each base blade 5a and winds up from the other end 19 thereof. A clear run for allowing the rotation of each base blade 5a between the outer peripheral edge 10a of the flat surface 8 and the heat transfer surface 2 The outer peripheral edge 10a is formed along the heat transfer surface 2 so that U is formed, and the flat surface 8 of each base blade 5a of the rotary hoisting blade 5 is directed in the direction opposite to the rotation direction R. It is formed so as to extend obliquely upward, and the height position of the other end portion 19 of one base blade 5a among the plurality of base blades 5a is adjacent to the direction opposite to the rotation direction. It is located at a position higher than the height position of the one end portion 18 of the other base blade 5a, and the object 3 to be heated is placed on each of the plurality of base blades 5a and rolled up, and pressed against the heat transfer surface by centrifugal force. In the heating method using the heating device 1 configured to heat the article 3 to be heated,
The heated object 3 is waste oil of high viscosity oil, the waste oil 3 is heated and evaporated via the heat transfer surface 2 heated by the heat transfer means, and the heating tank 4 is connected via a switching valve. Steam that is generated by introducing water vapor into the connected first condensing tank 24 and cooling it to separate water, then switching the switching valve upon detection of the temperature rise of the waste oil 3 and heating to the boiling point of the high viscosity oil Is introduced into the second condensing tank 26 and cooled to separate and purify the high-viscosity oil, and a method for separating and refining the high-viscosity oil.

被加熱物３を投入する内部が円筒形状の伝熱面となす加熱槽４と、伝熱手段からの熱を被加熱物３に伝える加熱槽４の円筒形状の内壁面の伝熱面２と、上記加熱槽４の周囲に位置し、上記伝熱面２に熱を伝える伝熱手段と、上記加熱槽４内に於いて重力方向に沿って配設された回転軸５ｂに取付けられ回転可能に配設されていて、それぞれが平面から見て３６０度の円周範囲内の長さに定められた複数の基羽根５ａから成る回転巻上羽根５とからなる加熱装置１であって、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａが、上記被加熱物３を各基羽根５ａの一端部１８から他端部１９に移動させ、この他端部１９から巻き上げる長さの平坦面８を有し、この平坦面８の外周端１０ａと上記伝熱面２との間に各基羽根５ａの回転を許容する為のクリアランスＵが形成されるように、上記外周端１０ａが伝熱面２に沿って形成され、上記回転巻上羽根５の各基羽根５ａの平坦面８が、その回転方向と逆方向に向かって斜め上方に伸びるように形成され、而も複数枚の基羽根５ａの内の、一つの基羽根５ａの他端部１９の高さ位置が、上記回転方向Ｒと逆方向に向かって隣りに位置する他の基羽根５ａの一端部１８の高さ位置より高い位置に位置し、上記被加熱物３を複数枚の各基羽根５ａ上に載せて巻き上げつつ、遠心力によって伝熱面２に押し付けて上記被加熱物３を加熱させるよう構成された加熱装置１に於いて、
上記被加熱物が高粘度油の廃油３であって、加熱蒸気を媒体とする上記伝熱手段により加熱される伝熱面２を介して上記廃油３を加熱、蒸発させて、上記加熱槽４から導入される水蒸気を冷却して水を分離するための第１凝縮槽２４が切換弁２２ａを介して上記加熱槽４に接続されると共に、沸点まで加熱された高粘度油Ｈの加熱蒸気を冷却して高粘度油Ｈを分離、精製するための第２凝縮槽２６が切換弁２２ｂを介して上記加熱槽４に接続され、上記廃油３の昇温を検知して上記切換弁を切換え制御する制御装置３０を有していることを特徴とする高粘度油を分離、精製する装置。A heating tank 4 in which the inside of the object to be heated 3 is a cylindrical heat transfer surface, a heat transfer surface 2 of a cylindrical inner wall surface of the heating tank 4 that transfers heat from the heat transfer means to the object 3 to be heated, The heat transfer means is located around the heating tank 4 and transmits heat to the heat transfer surface 2, and the rotation axis 5b disposed in the heating tank 4 along the direction of gravity is rotatable. Each of which is a heating device 1 composed of a rotating hoist blade 5 composed of a plurality of base blades 5a each having a length within a circumferential range of 360 degrees when viewed from above. Each base blade 5a of the rotary winding upper blade 5 has a flat surface 8 of a length that moves the heated object 3 from one end 18 to the other end 19 of each base blade 5a and winds up from the other end 19 thereof. A clear run for allowing the rotation of each base blade 5a between the outer peripheral edge 10a of the flat surface 8 and the heat transfer surface 2 The outer peripheral edge 10a is formed along the heat transfer surface 2 so that U is formed, and the flat surface 8 of each base blade 5a of the rotary hoisting blade 5 is inclined in the direction opposite to the rotation direction. It is formed so as to extend upward, and the height position of the other end portion 19 of one base blade 5a among the plurality of base blades 5a is adjacent to the rotation direction R in the opposite direction. It is located at a position higher than the height position of the one end portion 18 of the other base blade 5a, and the object to be heated 3 is placed on each of the plurality of base blades 5a and rolled up, and pressed against the heat transfer surface 2 by centrifugal force. In the heating apparatus 1 configured to heat the article to be heated 3,
The heated object is waste oil 3 of high viscosity oil, and the waste oil 3 is heated and evaporated through the heat transfer surface 2 heated by the heat transfer means using heating steam as a medium, and the heating tank 4 The first condensing tank 24 for cooling the water vapor introduced from the water to separate the water is connected to the heating tank 4 through the switching valve 22a, and the heated steam of the high viscosity oil H heated to the boiling point is used. A second condensing tank 26 for cooling and separating and refining the high-viscosity oil H is connected to the heating tank 4 via a switching valve 22b, and detects the temperature rise of the waste oil 3 and controls the switching of the switching valve. The apparatus which isolate | separates and refine | purifies the high-viscosity oil characterized by having the control apparatus 30 which performs.