PL216724B1

PL216724B1 - Method for the distillation of liquid waste in the distillation film vaporizer

Info

Publication number: PL216724B1
Application number: PL396690A
Authority: PL
Inventors: Ladislav Stibranyi; Pavel Timar; Vladimir Bales; Vladimir Ratvaj; Rastislav Kral; Ludovit Chocholacek
Original assignee: Vladimir Bales; Ludovit Chocholacek; Rastislav Kral; Vladimir Ratvaj; Ladislav Stibranyi; Pavel Timar
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2014-05-30
Also published as: HUP1200030A2; WO2010123468A4; CZ2011669A3; WO2010123468A1; SK50272009U1; PL396690A1; HU229974B1; SK5333Y1; CZ305915B6

Abstract

Method of distillation of liquid waste, mainly of waste oils, designed so that the liquid waste is fed into a falling film evaporator, in which distillation occurs from the thin liquid film moving downward by the action of gravitation, whereby vapours created at heated inner wall are collected at pressure 0.1 to 110 kPa and vapour temperature from 80° to 330°. The said falling film evaporator, be it of atmospheric or vacuum design, consists of a single, vertically disposed hollow distillation body (5) with inner evaporation surface (6), furthermore of a heated block (4) with heat being transferred to the outer heated surface of the hollow distillation body (5).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Dziedzina technikiThe field of technology

Wynalazek dotyczy sposobu destylacji odpadów ciekłych oraz układu konstrukcyjnego destylacyjnej wyparki filmowej. Wynalazek należy do dziedziny przetwarzania i odzysku materiałów z odpadów ciekłych.The invention relates to a liquid waste distillation method and a film distillation evaporator construction system. The invention relates to the field of processing and recovery of materials from liquid waste.

Dotychczasowy stan technikiState of the art

Współcześnie powstaje problem z likwidacją przemysłowych odpadów ciekłych, do których należą głównie oleje silnikowe, przekładniowe i transformatorowe, odpadowe rozpuszczalniki, odpadowe płyny chłodnicze i hamulcowe oraz ciekłe odpady powstające przy produkcji biodiesla - tzw. faza glicerynowa. Te zużyte lub przepracowane odpady ciekłe najczęściej podlegały spaleniu w spalarniach. Jednak działania legislacyjne uwzględniające środowisko naturalne prowadzą do ograniczenia spalania tych odpadów ciekłych. Dlatego należy poszukiwać rozwiązań ukierunkowanych na odzyskanie materiałów z wyżej wymienionych odpadów ciekłych.Nowadays, there is a problem with the liquidation of industrial liquid waste, which mainly includes engine, gear and transformer oils, waste solvents, waste cooling and brake fluids and liquid waste generated in the production of biodiesel - the so-called glycerin phase. This used or used liquid waste was most often incinerated in incineration plants. However, legislative measures taking into account the natural environment lead to the reduction of the incineration of this liquid waste. Therefore, solutions aimed at the recovery of materials from the above-mentioned liquid waste should be sought.

W obecnym stanie techniki znane są różne sposoby przetwarzania olejów odpadowych. Jednym z nich jest sposób destylacji olejów. Destylacja olejów odpadowych stanowi bardzo trudną operację technologiczną, ponieważ są one skomplikowaną mieszaniną wysokowrzących węglowodorów, specjalnych dodatków oraz cząstek stałych, które składają się głównie z nagaru, opiłków metalowych części silników i produktów rozkładu w wyniku utleniania oraz termicznej dekompozycji zastosowanych składników. Zwykle w olejach odpadowych znajdują się także resztki paliwa, które przedostało się do oleju podczas eksploatacji silnika. Bardzo częstym składnikiem olejów odpadowych jest woda, która do oleju dostała się w przypadku awarii silnika lub podczas zbierania oleju.Various methods of processing waste oils are known in the art. One of them is the method of distilling oils. The distillation of waste oils is a very difficult technological operation, because they are a complex mixture of high-boiling hydrocarbons, special additives and solid particles, which mainly consist of carbon deposits, metal filings of engine parts and decomposition products as a result of oxidation and thermal decomposition of the components used. Usually, the waste oils also contain fuel residues that have entered the oil during the operation of the engine. A very common component of waste oils is water that has entered the oil in the event of an engine failure or during oil collection.

Standardowe urządzenia destylacyjne stosowane w przemyśle petrochemicznym jak na przykład różne typy kolumn destylacyjnych z wypełnieniem strukturalnym czy usypowym można wykorzystywać w procesie destylacji olejów odpadowych tylko w ograniczonym zakresie. Wynika to z faktu, że przy ogrzaniu w piecach do wstępnego podgrzewania dochodzi do znacznego rozkładu dodatków zastosowanych w celu uszlachetniania olejów oraz do zanieczyszczania wypełnień destylacyjnych cząstkami stałymi zawartymi w oleju. Podczas ogrzewania oleju przy ciśnieniu atmosferycznym lub w próżni dochodzi do silnego spienienia się wrzącego oleju i przenikaniu oleju nieodparowanego do frakcji destylatu, w związku z tym wykorzystanie tej technologii również jest trudne.Standard distillation equipment used in the petrochemical industry, such as various types of distillation columns with structured or bulk packing, can only be used to a limited extent in the waste oil distillation process. This is due to the fact that when heated in preheating furnaces, the additives used to refine the oils are significantly decomposed and the distillation fillings are contaminated with solid particles contained in the oil. When the oil is heated at atmospheric pressure or in a vacuum, the boiling oil strongly foams and penetrates the non-evaporated oil into the distillate fraction, therefore the use of this technology is also difficult.

Istnieje także technologia odzysku materiałów z oleju odpadowego, w której wykorzystywana jest wyparka molekularna z rozcieranym filmem. Wyparki molekularne są bardzo wrażliwe na osadzanie się cząstek stałych na powierzchniach wymienników ciepła, na których następuje rozcieranie filmu, w technologii tej konieczne jest zastosowanie silnej próżni. Sama wyparka jest urządzeniem trudnym do produkcji i kosztownym, przede wszystkim z punktu widzenia produkcji systemu teflonowego umożliwiającego rozcieranie oraz ze względu na dokładność wykończenia powierzchni, na której dochodzi do rozcierania filmu. Podczas stosowania wyparki próżniowej tego typu na powierzchni wymiennika ciepła dochodzi do spiekania się oleju, ewentualnie do polimeryzacji dodatków, co uniemożliwia przenikanie ciepła do filmu olejowego oraz pogarsza jego rozcieranie mechaniczne.There is also a technology for the recovery of materials from waste oil, which uses a molecular evaporator with a rubbed film. Molecular evaporators are very sensitive to the deposition of solid particles on the surfaces of heat exchangers where the film is rubbed, this technology requires the use of a strong vacuum. The evaporator itself is a difficult and costly device to manufacture, primarily from the point of view of the production of a Teflon system that allows grinding and due to the accuracy of the surface finish on which the film is rubbed. When using a vacuum evaporator of this type on the surface of the heat exchanger, oil sintering or additives polymerization occurs, which prevents heat from penetrating into the oil film and worsens its mechanical grinding.

Nowoczesne, ale technicznie bardzo wymagające technologie (MOHAWK, EAST Chicago Indiana USA) wykorzystujące kolumny destylacyjne z przegrodami są efektywne w dużych zakładach przetwarzających dziesiątki tysięcy ton olejów odpadowych rocznie. Na świecie realizowane są jednostki posiadające wydajność roczną do 250 tysięcy ton.Modern but technically very demanding technologies (MOHAWK, EAST Chicago Indiana USA) using baffled distillation columns are effective in large plants processing tens of thousands of tons of waste oils per year. There are units worldwide with an annual capacity of up to 250,000 tons.

Rozpuszczalniki odpadowe powstają w procesach technologicznych np. przy odtłuszczaniu produktów, przy farbowaniu i lakierowaniu produktów itp. Rozpuszczalniki odpadowe zawierają zwykłe rozcieńczalniki stosowane do rozcieńczania farb syntetycznych zawierających np. aceton, izopropanol, etanol, toluen, ksyleny oraz niskowrzące węglowodory.Waste solvents arise in technological processes, e.g. when degreasing products, when dyeing and varnishing products, etc. Waste solvents include common diluents used to dilute synthetic paints containing e.g. acetone, isopropanol, ethanol, toluene, xylenes and low-boiling hydrocarbons.

Ten rodzaj odpadów najczęściej wykorzystywany jest w energetyce przez spalanie razem z innymi substancjami palnymi, np. z olejami odpadowymi. Drugą możliwością jest odzysk materiałów, przy którym z rozpuszczalników odpadowych destyluje się substancje bardziej lotne, które można ponownie wykorzystać. Do tego celu najczęściej wykorzystuje się zwykłe urządzenie destylacyjne składające się z kotła i chłodnicy, przy czym praca przebiega w sposób nieciągły. W kotle powstają na ścianach osady, które należy regularnie usuwać. Przetwarzane są względnie duże objętości rozpuszczalników, które najczęściej są substancjami palnymi I. kategorii.This type of waste is most often used in the power industry by incineration together with other combustible substances, e.g. waste oils. The second option is material recovery, where more volatile substances are distilled from waste solvents and can be reused. The usual distillation device consisting of a boiler and a cooler is most often used for this purpose, and the operation is discontinuous. There are deposits on the walls in the boiler that must be regularly removed. Relatively large volumes of solvents are processed, most often category I flammable substances.

W związku z tym istnieje możliwość rozwiązania problemu odzysku materiałów z odpadów ciekłych, do których należą oleje silnikowe, przekładniowe i transformatorowe, ponadto rozpuszczalnikiTherefore, it is possible to solve the problem of recovering materials from liquid waste, which include engine, gear and transformer oils, as well as solvents

PL 216 724 B1 odpadowe, odpadowe płyny chłodnicze i hamulcowe oraz ciekłe odpady powstające przy produkcji biodiesla - tzw. faza glicerynowa metodą destylacyjną odpowiednią także w przypadku niewielkich przetwarzanych ilości.Waste, waste cooling and brake fluids and liquid waste generated in the production of biodiesel - the so-called glycerin phase by distillation, also suitable for small amounts processed.

Wynikiem tych starań jest niżej opisany sposób destylacji odpadów ciekłych oraz destylacyjna wyparka filmowa zaprojektowana na podstawie tego wynalazku.The result of these efforts is the liquid waste distillation method described below and a film distillation evaporator designed on the basis of this invention.

Istota wynalazkuThe essence of the invention

Wyżej opisane problemy zostały wyeliminowane dzięki sposobowi destylacji odpadów ciekłych na destylacyjnej wyparce filmowej, która może być także wykonana jako próżniowa na podstawie niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, że przy tym sposobie destylacji odpadów ciekłych są one doprowadzane do ogrzewanej destylacyjnej wyparki filmowej, przy czym destylacja przebiega z cienkiej warstwy (filmu) cieczy spływającej pod wpływem grawitacji w procesie odbioru oparów z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania przy ciśnieniu 0,1 kPa do 110 kPa i temperaturze w zakresie od 80°C do 330°C. Odbiór destylowanej pary z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania jest współprądowy lub przeciwprądowy uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. Przy współprądowym oraz przeciwprądowym przepływie destylowanych par oraz filmu tworzonego przez ciecz można poddać recyklingowi także część substancji pozostałej po destylacji w celu zwiększenia pokrycia powierzchni wymienników ciepła filmem tworzonym przez ciecz. Przy współprądowym przepływie destylowanych par i filmu tworzonego przez ciecz należy dodać separator oddzielający pozostałość po destylacji od par destylatu. W niniejszym sposobie destylacji odpadów ciekłych na podstawie wynalazku wykorzystuje się oleje odpadowe jak olej przekładniowy, olej silnikowy lub olej transformatorowy, ale także rozpuszczalniki odpadowe powstające w procesach technologicznych np. przy odtłuszczaniu produktów, przy farbowaniu i lakierowaniu produktów itp., które zawierają zwykłe rozcieńczalniki stosowane do rozcieńczania farb syntetycznych zawierających np. aceton, izopropanol, etanol, toluen, ksyleny oraz niskowrzące węglowodory. Ponadto w opisywanym sposobie destylacji odpadów ciekłych na podstawie wynalazku wykorzystuje się także odpadowe płyny chłodnicze i hamulcowe oraz ciekłe odpady powstające przy produkcji biodiesla - tzw. faza glicerynowa oraz odpady zawierające glicerynę.The above-described problems have been eliminated by the method of distilling liquid waste on a distillation film evaporator, which can also be made vacuum according to the present invention, the essence of which in this method of distilling liquid waste is fed to a heated distillation film evaporator, with distillation takes place from a thin layer (film) of liquid flowing under the influence of gravity in the process of collecting vapors from the internal heated evaporation surfaces at a pressure of 0.1 kPa to 110 kPa and a temperature in the range of 80 ° C to 330 ° C. The collection of distilled steam from the internal heated evaporation surfaces is either co-current or countercurrent, taking into account the direction of flow of the film formed by the liquid. With the co-current and countercurrent flow of the distilled vapors and the liquid film, it is also possible to recycle some of the substance remaining after distillation to increase the coverage of the heat exchanger surfaces with the film formed by the liquid. With the co-current flow of distilled vapors and the film formed by the liquid, a separator should be added to separate the distillation residue from the distillate vapors. The present liquid waste distillation process on the basis of the invention uses waste oils such as gear oil, engine oil or transformer oil, but also waste solvents generated in technological processes, e.g. in degreasing products, in dyeing and varnishing products, etc., which contain the usual diluents used for diluting synthetic paints containing e.g. acetone, isopropanol, ethanol, toluene, xylenes and low-boiling hydrocarbons. In addition, the described method of distilling liquid waste on the basis of the invention also uses waste cooling and brake fluids as well as liquid waste generated in the production of biodiesel - the so-called glycerin phase and wastes containing glycerin.

Destylacja odpadów ciekłych zachodzi w destylacyjnej wyparce filmowej, która może być atmosferyczna lub próżniowa z chłodnicą par destylacji na wyjściu i odbiorem pozostałości po destylacji. Istota wynalazku polega na tym, że destylacyjna wyparka filmowa odpadów ciekłych składa się ponadto z bloku destylacji, który w wariancie podstawowym składa się przynajmniej z jednej komory destylacyjnej w układzie pionowym z wewnętrzną powierzchnią parowania oraz z bloku ogrzewania zapewniającego przenikanie ciepła do zewnętrznej powierzchni ogrzewanej komory destylacyjnej. Do celów niniejszego wynalazku komorą destylacyjną z wewnętrzną powierzchnią parowania jest rurka o przekroju okręgu, n-boku, falistego okręgu albo okręgu posiadającego wypustki lub żebrowanie. Profil pionowy komory destylacyjnej może być gładki, pofalowany, żebrowany lub z wypustkami. W przypadku większej ilości destylowanych odpadów ciekłych w prosty sposób można równolegle włączyć kilka komór destylacyjnych. Aby zapewnić równomierną dystrybucję filmu cieczy na wewnętrznej powierzchni parowania komory destylacyjnej, górna część czołowa komory destylacyjnej z wewnętrzną powierzchnią parowania musi posiadać dystrybutor napływu odpadu ciekłego na powierzchnię wymiennika ciepła. Optymalne parametry destylacji odpadu ciekłego można osiągnąć nie tylko zmieniając temperaturę i ciśnienie, ale także wielkość powierzchni wymiennika ciepła.The distillation of liquid waste takes place in a film distillation evaporator, which can be atmospheric or vacuum with a distillation vapor condenser at the outlet and collection of distillation residues. The essence of the invention consists in the fact that the distillation film evaporator of liquid waste also consists of a distillation block, which in the basic version consists of at least one distillation chamber in a vertical arrangement with an internal evaporation surface, and a heating block ensuring heat transfer to the outer surface of the heated distillation chamber. . For the purposes of the present invention, the distillation chamber with an internal vaporization surface is a tube with a circular, n-side, wavy circle or circle cross section having protrusions or ribs. The vertical profile of the distillation chamber can be smooth, wavy, ribbed or with protrusions. In the case of a larger quantity of distilled liquid waste, several distillation chambers can be operated in parallel in a simple manner. In order to ensure an even distribution of the liquid film on the inner evaporation surface of the distillation chamber, the upper face of the distillation chamber with the inner evaporation surface must have a liquid waste inflow distributor on the heat exchanger surface. Optimal parameters of liquid waste distillation can be achieved not only by changing the temperature and pressure, but also the size of the heat exchanger surface.

Korzyści sposobu destylacji odpadów ciekłych w destylacyjnej wyparce filmowej opartego na wynalazku wynikają z efektów jego działania. Istotną korzyścią jest fakt, że pod względem konstrukcyjnym jest to bardzo proste urządzenie nadające się także dla zakładów niskotonażowych. Z prostej konstrukcji płynie także korzyść, że stopień zanieczyszczania się powierzchni wymienników ciepła jest niski, a ewentualne czyszczenie z osadów w przypadku powierzchni gładkich jest proste. Przy tym sposobie destylacji osiągany jest krótki czas przebywania cieczy w urządzeniu, dzięki czemu ciecz jest poddana ekspozycji na wysoką temperaturę przez krótki czas. Dzięki temu osiągana jest wyższa jakość produktu destylacji. W wariancie destylacyjnej wyparki filmowej odpadów ciekłych ze współprądowym przepływem destylowanych par i filmu cieczowego z włączonym separatorem destylowanych par oleju i pozostałości po destylacji, dochodzi do oddzielenia frakcji pary od pozostałości po destylacji. Opis ilustracji w części rysunkowejThe advantages of the method of distilling liquid waste in a film distillation evaporator based on the invention result from its effects. A significant advantage is the fact that in terms of construction it is a very simple device, also suitable for low-tonnage plants. The simple design also has the advantage that the degree of fouling of the heat exchanger surfaces is low, and possible cleaning from deposits in the case of smooth surfaces is simple. With this distillation method, a short residence time of the liquid in the apparatus is achieved, whereby the liquid is exposed to high temperature for a short time. As a result, a higher quality of the distillation product is achieved. In the variant of the distillation film evaporator of liquid waste with a co-current flow of distilled vapors and a liquid film with an activated separator of distilled oil vapors and distillation residues, the vapor fraction is separated from the distillation residue. Description of the illustration in the drawing section

Konstrukcja próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej odpadów ciekłych przewidziana w wynalazku zostanie bliżej wyjaśniona na załączonej części rysunkowej, gdzie na ilustracji nr 1 przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej odpadów ciekłych z przeciwprądowymThe construction of the vacuum liquid waste film distillation evaporator provided for in the invention will be explained in more detail in the attached drawing part, where the figure 1 shows the construction solution of the vacuum liquid waste film evaporator with countercurrent

PL 216 724 B1 przepływem destylowanych par w stosunku do kierunku przepływu filmu cieczowego. Na ilustracji nr 2 przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej odpadów ciekłych ze współprądowym przepływem destylowanych par w stosunku do kierunku przepływu filmu cieczowego.The flow of distilled vapors against the direction of flow of the liquid film. Figure 2 shows the design solution of a vacuum film evaporator for liquid waste with a co-current flow of distilled vapors in relation to the direction of the liquid film flow.

P r z y k ł a d y wykonaniaExamples of performance

Należy rozumieć, że poszczególne wykonania wynalazku zostały przedstawione do celów ilustracyjnych, a nie jako ograniczenie wynalazku. Specjaliści zorientowani w stanie techniki znajdą lub będą w stanie znaleźć w drodze rutynowych eksperymentów wiele ekwiwalentów dla charakterystycznych wykonań wynalazku, które zostaną tu specjalnie opisane. Również te ekwiwalenty zostaną ujęte w poniższych zastrzeżeniach. Dla specjalistów zorientowanych w stanie techniki nie będzie problemem zwymiarowanie takiego urządzenia i odpowiedni wybór materiałów oraz układu konstrukcyjnego, dlatego cechy te nie zostały szczegółowo opisane.It should be understood that particular embodiments of the invention are presented for purposes of illustration and not as a limitation of the invention. Those skilled in the art will find or be able to find by routine experimentation many equivalents to the characteristic embodiments of the invention which will be specifically described herein. Also, these equivalents will be included in the following claims. For those skilled in the art, it will not be a problem to dimension such a device and to select the appropriate materials and structural arrangement, therefore these features have not been described in detail.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

W tym przykładzie konkretnego wykonania przedmiotu wynalazku opisano jeden optymalny sposób destylacji odpadowych maszynowych olejów smarnych (przekładniowych) zgodnie z wynalazkiem. W przypadku tego sposobu destylacji olejów odpadowych olej odpadowy doprowadzany jest do ogrzewanej próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej. Destylacja oleju zachodzi z cienkowarstwowego filmu olejowego spływającego pod wpływem sił grawitacji przy odbiorze par z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania przy ciśnieniu 0,1 kPa i temperaturze 330°C. Odbiór pary z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania jest współprądowy uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. W tych warunkach można osiągnąć 60%-ową skuteczność destylacji.In this example of a specific embodiment of the present invention, one optimal method for distilling waste machine lubricating oils according to the invention is described. In this method of distilling waste oils, the waste oil is fed to a heated vacuum film distillation evaporator. Oil distillation takes place from a thin-film oil film flowing under the influence of gravity while collecting vapors from internal heated evaporation surfaces at a pressure of 0.1 kPa and a temperature of 330 ° C. The removal of steam from the internal heated evaporation surfaces is co-current, taking into account the direction of flow of the film formed by the liquid. Under these conditions, a distillation efficiency of 60% can be achieved.

W wariantowym sposobie odbiór pary z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania może być przeciwprądowy uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. —In an alternative method, the collection of steam from the internal heated evaporation surfaces may be countercurrent, taking into account the direction of flow of the film formed by the liquid. -

W ten sposób można w porównywalnych warunkach technologicznych przeprowadzać destylację także odpadowych płynów hamulcowych.In this way, it is also possible to distill waste brake fluids under comparable technological conditions.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

W tym przykładzie konkretnego wykonania przedmiotu wynalazku opisano drugi optymalny sposób destylacji odpadowych olejów transformatorowych zgodnie z wynalazkiem. W przypadku tego sposobu destylacji olejów odpadowych olej odpadowy doprowadzany jest do ogrzewanej próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej. Destylacja oleju zachodzi z cienkowarstwowego filmu olejowego spływającego pod wpływem sił grawitacji przy odbiorze par z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania przy ciśnieniu 5 kPa i temperaturze 220°C. Odbiór pary z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania jest współprądowy uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. W tych warunkach można osiągnąć 95%-ową skuteczność destylacji.In this example of a specific embodiment of the subject matter of the invention, a second optimal method for distilling waste transformer oils according to the invention is described. In this method of distilling waste oils, the waste oil is fed to a heated vacuum film distillation evaporator. The distillation of the oil takes place from a thin-film oil film flowing under the influence of gravity while collecting vapors from the internal heated evaporation surfaces at a pressure of 5 kPa and a temperature of 220 ° C. The removal of steam from the internal heated evaporation surfaces is co-current, taking into account the direction of flow of the film formed by the liquid. Under these conditions, a distillation efficiency of 95% can be achieved.

W ten sposób można w porównywalnych warunkach technologicznych przeprowadzać destylację także odpadów ciekłych zawierających glicerynę.In this way, it is also possible to distill liquid waste containing glycerin under comparable technological conditions.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

W tym przykładzie konkretnego wykonania przedmiotu wynalazku opisano trzeci optymalny sposób destylacji odpadowych olejów silnikowych zgodnie z wynalazkiem. W przypadku tego sposobu destylacji olejów odpadowych olej odpadowy doprowadzany jest do ogrzewanej próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej. Destylacja oleju zachodzi z cienkowarstwowego filmu olejowego spływającego pod wpływem sił grawitacji przy odbiorze par z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania przy ciśnieniu 0,5 kPa i temperaturze 290°C. Odbiór pary z wewnętrznych ogrzewanych powierzchni parowania jest współprądowy uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. W tych warunkach można osiągnąć 75%-ową skuteczność destylacji.In this example of a specific embodiment of the subject matter of the invention, a third optimal method for distilling waste engine oils according to the invention is described. In this method of distilling waste oils, the waste oil is fed to a heated vacuum film distillation evaporator. Oil distillation takes place from a thin-film oil film flowing down under the influence of gravity while collecting vapors from internal heated evaporation surfaces at a pressure of 0.5 kPa and a temperature of 290 ° C. The removal of steam from the internal heated evaporation surfaces is co-current, taking into account the direction of flow of the film formed by the liquid. Under these conditions, a distillation efficiency of 75% can be achieved.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

W tym przykładzie konkretnego wykonania przedmiotu wynalazku opisano podstawowe rozwiązanie konstrukcyjne próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej oleju odpadowego przedstawione na załączonej ilustracji nr 1. Próżniowa destylacyjna wyparka filmowa zgodnie z wynalazkiem składa się z bloku destylacji - kolumny destylacyjnej, który składa się z jednej komory destylacyjnej w układzie pionowym 5 z wewnętrzną powierzchnią parowania 6 oraz z bloku 4 ogrzewania zapewniającego przenikanie ciepła do zewnętrznej powierzchni ogrzewanej komory destylacyjnej 5. Komorą destylacyjną 5 z wewnętrzną powierzchnią parowania 6 jest w tym przypadku rurka gładka o profilu walca. Aby zapewnićIn this example of a specific embodiment of the subject matter of the invention, the basic construction of the vacuum film distillation film evaporator of the waste oil as shown in the accompanying figure No. 1 is described. 5 with an internal vaporization surface 6 and a heating block 4 ensuring the transfer of heat to the external surface of the heated distillation chamber 5. The distillation chamber 5 with the internal vaporization surface 6 is, in this case, a smooth tube with a cylindrical profile. To provide

PL 216 724 B1 równomierny rozkład filmu olejowego na wewnętrznej powierzchni parowania 6 komory destylacyjnej 5, górna czołowa część komory destylacyjnej 5 z wewnętrzną powierzchnią parowania 6 posiada dystrybutor górnego napływu oleju odpadowego z zasobnika 1 oleju odpadowego. Próżniowa destylacyjna wyparka filmowa jest uzupełniona o standardową chłodnicę 2 oraz kondensator oleju na wyjściu par destylowanych z zasobnikiem 3 oleju destylowanego. Również za separatorem 7 z obiegiem recyrkulacji oleju 9 posiada wypust pozostałości po destylacji do zasobnika pozostałości po destylacji 8. Konstrukcyjnie jest dostosowana do przeciwprądowego przepływu par destylowanych uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. Jest również dostosowana do przyłączenia wyciągu w przypadku destylacji próżniowej. Poszycie próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej jest izolowane cieplnie. Ponadto posiada wszystkie wymagane elementy aparatury kontrolno-pomiarowej i automatyki.Due to the uniform distribution of the oil film on the inner vaporization surface 6 of the distillation chamber 5, the upper head portion of the distillation chamber 5 with the internal vaporization surface 6 has a top-flow distributor of waste oil from the waste oil reservoir 1. The vacuum film distillation evaporator is supplemented with a standard cooler 2 and an oil condenser at the output of distilled vapors with a reservoir 3 of distilled oil. Also downstream of the separator 7 with the oil recirculation circuit 9 there is a distillation residue outlet to the distillation residue reservoir 8. It is structurally adapted to the countercurrent flow of distilled vapors taking into account the direction of the liquid film flow. It is also suitable for connecting an extract in the case of vacuum distillation. The plating of the vacuum film distillation evaporator is heat insulated. In addition, it has all the required elements of control and measurement equipment and automation.

W wariancie konstrukcji można zastosować także komorę destylacji 5 o przekroju n-boku, falistego okręgu, okręgu z wypustkami lub żebrowaniem o profilu pionowym gładkim, falistym, żebrowanym lub z wypustkami.In a construction variant, it is also possible to use a distillation chamber 5 with an n-side section, a wavy circle, a circle with protrusions or ribs with a smooth, wavy, ribbed vertical profile or with protrusions.

W innym wariancie konstrukcyjnym można zastosować także destylacyjną wyparkę filmową bez próżni.In another design variant, it is also possible to use a distillation film evaporator without a vacuum.

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

W tym przykładzie konkretnego wykonania przedmiotu wynalazku opisano pochodne rozwiązanie konstrukcyjne próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej oleju odpadowego przedstawione na załączonej ilustracji nr 2 dla większych ilości destylowanego oleju odpadowego. Próżniowa destylacyjna wyparka filmowa zgodnie z wynalazkiem również składa się z bloku destylacji, który tworzy układ pionowych komór destylacyjnych 5 z wewnętrznymi powierzchniami parowania 6, ponadto składa się z bloku 4 ogrzewania zapewniającego przenikanie ciepła na zewnętrzne powierzchnie grzania komór destylacyjnych 5. Komorą destylacyjną 5 z wewnętrzną powierzchnią parowania 6 jest w tym przypadku rurka o przekroju kołowym z profilem pofalowanym pionowo. Aby zapewnić równomierny rozkład filmu olejowego na wewnętrznej powierzchni parowania 6 komory destylacyjnej 5, górna czołowa część komory destylacyjnej 5 z wewnętrzną powierzchnią parowania 6 posiada dystrybutor górnego napływu oleju odpadowego z zasobnika oleju odpadowego 1. Konstrukcyjnie jest dostosowana do współprądowego przepływu par destylowanych uwzględniając kierunek przepływu filmu tworzonego przez ciecz. Próżniowa destylacyjna wyparka filmowa na wyjściu par destylowanych za separatorem 7 z obwodem recyrkulacji oleju 9 posiada wypust pozostałości po destylacji do zasobnika na pozostałości po destylacji 8 oraz chłodnicę 2 i kondensator oleju, jak również wypust destylowanego oleju do zasobnika oleju destylowanego 3. Jest również dostosowana do przyłączenia wyciągu. Poszycie próżniowej destylacyjnej wyparki filmowej jest izolowane cieplnie. Ponadto posiada wszystkie wymagane elementy aparatury kontrolno-pomiarowej i automatyki. Taki układ można wykorzystać w celu poprawy pokrycia filmem olejowym całej powierzchni parowania. Wartość recyrkulacji może wahać się w granicach od 1:1 do 1:10.In this example of a specific embodiment of the present invention, a derivative design of the vacuum film distillation waste oil film evaporator as shown in the accompanying figure 2 for larger amounts of distilled waste oil is described. The vacuum film evaporator according to the invention also consists of a distillation block, which forms an arrangement of vertical distillation chambers 5 with internal evaporation surfaces 6, moreover, it consists of a heating block 4 ensuring heat transfer to the outer heating surfaces of the distillation chambers 5. A distillation chamber 5 with an internal evaporation surface. the evaporation surface 6 in this case is a tube of circular cross section with a vertically corrugated profile. In order to ensure an even distribution of the oil film on the inner evaporation surface 6 of the distillation chamber 5, the upper front part of the distillation chamber 5 with the inner evaporation surface 6 has a distributor for the top flow of waste oil from the waste oil reservoir 1. It is structurally adapted to the co-current flow of distilled vapors taking into account the direction of the film flow. formed by the liquid. The vacuum distillation film evaporator at the outlet of distilled vapors downstream of the separator 7 with the oil recirculation circuit 9 has a distillation residue outlet to the distillation residue container 8 and a condenser 2 and oil condenser, as well as a distilled oil outlet to the distilled oil container 3. It is also adapted to connecting the lift. The plating of the vacuum film distillation evaporator is heat insulated. In addition, it has all the required elements of control and measurement equipment and automation. This arrangement can be used to improve the oil film coverage of the entire evaporation surface. The recirculation value can vary from 1: 1 to 1:10.

Możliwość wykorzystania przemysłowegoPossibility of industrial use

Sposób destylacji odpadów ciekłych oraz próżniowa lub atmosferyczna destylacyjna wyparka filmowa zgodnie z wynalazkiem znajduje zastosowanie przy odzysku materiałów z odpadów ciekłych.The method of distillation of liquid waste and the vacuum or atmospheric distillation film evaporator according to the invention find use in the recovery of materials from liquid waste.

Claims

A method of distilling liquid waste at a pressure of 0.1 kPa to 110 kPa and a vapor temperature in the range from 80 ° C to 330 ° C, characterized in that the liquid waste is fed to a heated film distillation evaporator, where the distillation takes place from a thin layer (film) of liquid flowing under the influence of gravity with the collection of vapors from the internal heated surfaces of evaporation.

The method of distilling waste oils according to claim The process of claim 1, wherein the collection of vapors from the inner heated evaporation surfaces is co-current with respect to the direction of flow of the film formed by the liquid.

PL 216 724 B1

The method of distilling waste oils according to claim 1 The process of claim 1, wherein the collection of vapors from the inner heated surfaces of vaporization is countercurrent to the direction of flow of the film formed by the liquid.

The method of distilling waste oils according to claim 1 1, characterized in that the liquid waste is waste generated in the production of biodiesel - the so-called glycerin phase or waste containing glycerin.

5. Distillation film evaporator of liquid waste with a distillation vapor cooler, characterized in that it is formed by a distillation block that consists of at least one distillation chamber in a vertical arrangement (5) with an internal evaporation surface (6) and a heating block (4) ensuring heat transfer to the outer surface of the heated distillation chamber (5), the upper head portion of the distillation chamber (5) with the inner vaporization surface (6) having a liquid waste flow distributor on the heat exchanger surface.

6. The waste liquid distillation film evaporator according to claim 1, 6. The method of claim 5, characterized in that the distillation chamber (5) with an inner vaporization surface (6) is a tube with a circular, n-side, wavy circle, protuberant or ribbed cross-section.

7. The waste liquid distillation film evaporator according to claim 1, 5. A method as claimed in claim 5, characterized in that the distillation chamber (5) with an internal vaporization surface (6) has a vertical profile in the form of a smooth surface, a corrugated surface, a ribbed surface or a surface with protrusions.

8. A waste liquid distillation film evaporator according to at least one of the claims 1-7; 5 to 7, characterized in that it is vacuum.