Интенсификация процессов гидродинамической очистки нефтесодержащих сточных вод

Содержание

1.1. Актуальность проблемы. Решение проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов связано с созданием и внедрением новых методов, сооружений, аппаратов очистки природных и сточных вод, интенсификацией и совершенствованием существующих технологических процессов очистки, методов расчета, конструирования, проектирования и эксплуатации, разработкой систем водоснабжения и канализации.

Разработка, совершенствование, интенсификация технологии очистки вод обусловлены качественными и количественными характеристиками последних и требованиями к качеству очищенной воды.

В основе, практически, всех методов и работы сооружений, аппаратов очистки вод важное место занимают гидродинамические процессы, происходящие как в самих сооружениях, аппаратах, так и в коммуникациях (трубопроводы, местные сопротивления и т. д.). При движении сточной воды в сооружениях, аппаратах, коммуникациях наблюдаются самого различного рода деформации поля скоростей и напряжений, образование зон завихрения и вторичных течений, диссипативные процессы. Все это определяет фазово-дисперсное состояние сточной воды.

В зависимости от условий образования нефтесодержащие сточные воды (НСВ) представляют собой полидисперсные системы от грубодисперсных до коллоидных с размерами частиц нефтепродуктов от 200 до 0,001 мкм и менее. Очистка НСВ от эмульгированных капель нефти представляет большие трудности, поскольку эти капли очень малы (порядка 10 мкм и менее). Размер части нефти имеет превалирующее значения в процессах очистки НСВ. Кроме того частицы нефти окружены прочной бронирующей оболочкой состоящей из веществ, содержащихся в исходной НСВ. Бронирующие оболочки препятствуют коалесценции частиц нефти. Плотность таких стабилизированных бронирующей оболочкой частиц нефти (нефтяных глобул) по величине приближается к плотности сточной воды. Разрушение бронирующих оболочек, снижение дисперсности нефтяных глобул в НСВ являются одним из наиболее действенных и реализуемых факторов интенсификации очистки НСВ.

В настоящее время широкое распространение получили химические и физические методы интенсификации процесса очистки НСВ отстаиванием, фильтрованием, флотацией и т. д.

Химические методы связаны с добавлением в НСВ химреагентов, вызывающих коагуляцию, флокуляцию и коалесценцию нефтяных частиц. Эти методы требуют относительно больших материальных и трудовых затрат.

Существует ряд принципиальных возможностей технологического, конструктивного совершенствования для интенсификации процесса очистки НСВ на базе физических методов. Так в практике очистки НСВ широкое применение нашли тонкослойные отстойники, нефтеловушки, маслоуловители и др. Однако полочные блоки значительно усложняют конструкцию и повышают трудоёмкость изготовления и эксплуатации сооружений очистки НСВ.

Эффективным, широко распространенным и перспективными для интенсификации процесса очистки НСВ является применения метода коалесценции.

Скорость и глубину процесса коалесценции можно увеличить применением электрических, магнитных, ультразвуковых полей, подвижных коалесцирующих элементов, коалесцирующих фильтров-насадок контактных и гидродинамических и различных гидродинамических каплеобразователей (центробежные, струйные, объемные, трубчатые линейные и секционные).

В установках очистки НСВ широко применяются контактные насадки, загруженные мелкозернистыми, плотными, пористыми и волокнистыми фильтрующими материалами, обладающими коалесцирующими свойствами. Такие насадки при работе заиливаются, снижается эффект коалесценции, требуется частая и дорогостоящая регенерация загрузки насадки.

Многочисленные авторы исследовали главным образом работу контактных насадок. Имеющиеся рекомендации по расчету и проектированию контактных насадок, определению параметров процесса коалесценции относятся к конкретным условиям постановки исследований при относительно мелкозернистых загрузках и небольших скоростях фильтрации НСВ. Эти рекомендации не могут быть перенесены на условия, связанные интенсификацией очистки НСВ с применением гидродинамических насадок из крупнозернистых коалесцирующих загрузок и высоких скоростей фильтрации НСВ.

Повышенная скорость фильтрации и крупнозернистая загрузка обеспечивают непрерывную саморегенерацию фильтра коалесцирующих насадок и высокий эффект межкапельной коалесценции нефтяных глобул.

Стремление заменить коалесцирующие насадки с мелкозернистой загрузкой, требующей регенерации и малой производительностью, насадками с повышенной производительностью определило задачи одного из направления данной работы.

Результаты исследований свойств коаесцирующих материалов, процесса гидродинамики и коалесценции в фильтрационном потоке, могут быть использованы при создании высокоэффективных установок очистки НСВ с применением гидродинамических насадок.

Известно, что турбулентные пульсации потока НСВ в трубопроводе способствуют протеканию в объеме потока следующих процессов: эффективное сближение, увеличение частот столкновений нефтяных глобул, ослабление и разрушение бронирующих оболочек и коалесценцию. Для осуществления указанных процессов с целью интенсификации очистки НСВ применяют трубчатые линейные и секционные гидродинамические каплеобразователи, имеющие весьма большую длину, металлоемкость и энергозатрат.

Для интенсификации очистки НСВ перспективны применения центробежных (гидроциклонов) и струйных каплеобразователей, технологически высокоэффективных, компактных, менее материалоемких и во многих случаях менее энергоемких.

Благоприятная с технологической точки зрения гидродинамическая обстановка ^ эффективность и последовательность действия в количественном и качественном отношении гидродинамичесикх сил на дисперсную фазу НСВ в центробежных и струйных каплеобразователях способствуют наиболее полной реализации механизма разрушения НСВ в объеме высокотурбулентного потока. При этом совершенно меняются традиционные представления о гидроциклонах только как об аппаратах разделения нефтяных эмульсий, т. е гидроциклон рассматривается как эффективный аппарат для разделения нефтяных эмульсий так и для коалесценции нефтяных частиц.

В целом в работе рассматривается технология очистки НСВ, основанная на использование гидродинамических эффектов (для интенсификации очистки НСВ), создаваемых коалесцирующими насадками гидродинамического типа, гидроциклонами и струйными каплеобразователями (коалесцентрами).

Разработке и внедрению гидродинамических коалесцирующих насадок, гидро-циклонов-каплеобразователей-разделителей, струйных каплеобразователей, а так же на основе их компактных высокопроизводительных и эффективных блочных (высокоиндустриального изготовления и монтажа) гидроциклонных, струйно-отстойных и коалесцирующими насадками аппаратов, установок очистки НСВ посвящена настоящая диссертационная работа.

Настоящая работа выполнена в соответствии с комплексной научно-технической программой Минвуза РСФСР «Человек и окружающая Среда. Проблемы охраны природы" — совместным приказом Миннефтерома, Минхиммаша, Минпри-бора № 304/128/179 от 9.06.76 г «О координировании научных разработок по болч-ным установкам очистки и подготовки сточных вод и нефти» — постановлением ГКНТ № 318 от 31.07.81 г. по выполнению задания 05.17 целевой комплексной программы 0.Ц.007 (разработка блочной автоматизированной установки для утилизации пластовых вод), планами по разработке и внедрению новой техники и технологии Мин-нефтепрома и Минхиммаша СССР и по внедрению блочных гидроциклонных установок очистки НСВ на объектах производственного объединения (ПО) «Татнефть», а также планами по внедрению новой техники Донецкого эксковаторного завода (Ростовская обл.), Ворошиловградского тепловозостроительного завода (Украина), локомотивного депо станции Юдино (РТ), Альметьевского трубного завода (РТ), Петразоводского грузового порта Беломорского-Онежского пароходства (Республика Карелия) Казанского производственного объединения грузового автотранспорта, а так же другими научными, проектными организациями и промышленными предприятиями.

Автор считает своим долгом выразить благодарность академику РАН С. В. Яковлеву, академику РААСН В. В. Найденко, академику ЖКА Р. И. Аюкаеву, многолетнее общение и работа с которыми определили направление научной деятельности диссертанта, а также д.т.н. профессору М. И. Алексееву за научные консультации и рекомендации по оформлению работы.

1.2. Цель работы. Заключается в научном обосновании, разработке, исследовании и внедрение новых гидродинамических коалесцентров-каплеобразователей для интенсификации очистки НСВ, а также создание и внедрение компактных, высокопроизводительных, высокоэффективных и индустриальных аппаратов, установок (станций), полноблочных технологических схем на основе применения новых гидродинамических коалесцентров-каплеобразователей для очистки и интенсификации очистки НСВ, новой технологии очистки НСВ, состоящей в использовании энергии потока исходной эмульсии для осуществления процесса коалесцен-ции капель нефти в НСВ с последующим их отстаиванием.

Разработка и исследовании проводились в следующих основных направлениях: интенсификация процессов очистки НСВ на основе применения гидродинамических коалесцирующих фильтров-насадок с крупнозернистой загрузкой, работающих с повышенными скоростями фильтрации и в режиме саморегенерации загрузки- очистка (разрушения, разделения) и интенсификации процессов очистки НСВ на основе применения напорных гидроциклонов-коалесцентров, гидроциклонных аппаратов- интенсификация процессов очистки НСВ на основе применения каплеобразователей, струйно-отстойных аппаратов-

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: выбор и обаснавание направлений интенсификации процессов очистки НСВ с применением гидродинамических коалесцирующих фильтров, гидроциклонов, струйных коалесцентров- установление и изучение факторов, обуславливающие технологию очистки и {/ интенсификации очистки НСВ- поиск, сбор, систематизация, анализ собранных данных по коалесцирующим материалам, применяемые и рекомендованные к применению- формулировка требований к коалесцирующим материалам- определение перспективных материалов для применения в качестве загрузок коалесцирующих насадок для интенсификации процессов очистки НСВ- поиск, сбор, систематизация, анализ и классификация существующих конструктивных решений коалесцирующих насадок и установок очистки НСВ с применением насадок- анализ существующих механизмов и особенностей разрушения нефтяных эмульсий в коалесцирующих насадках- разработка методики исследований и исследования структуры фильтрационного потока и механизма коалесценции нефтяных частиц в насадках с крупнозернистой загрузкой и повышенными скоростями фильтрации- разработка теоретических основ оптимального проектирования гидродинамических насадок с крупнозернистой загрузкой и повышенными скоростями фильтрации- исследования движения жидкости и моделирование процессов коалесценции в порах загрузки насадок- экспериментальное подтверждение теоретических положений- экспериментальные исследования процессов коалесценции частиц нефти в гидродинамических насадках, влияния обработки НСВ в гидродинамических насадках на процесс очистки НСВ последующим отстаиванием- разработка рекомендации по выбору технологических параметров крупнозернистых коалесцирующих загрузок для расчета и проектирования насадок- разработка новых конструкций коалесцирующих насадок, аппаратов, установок и технологии очистки НСВ с предварительной обработкой их в гидродинамических насадках- внедрение в производство и проверка результатов исследований в промышленных условиях- оценка экономической и технологической эффективности установок очистки НСВ с гидродинамическими коалесцирующими насадками. поиск, сбор, систематизация, анализ собранных данных применения гидроциклонов для очистки и интенсификации очистки НСВ (разрушения, разделения нефтяных эмульсий в т. ч. высококонцентрированных по нефти. исследование механизма и особенности процесса разрушения нефтяных эмульсий в гидроциклонах. определение конструктивных и технологических параметров гидроциклонов при работах их свободным сливом жидкости и с противодавлением на сливах. моделирование процессов коалесценции частиц нефти в турбулентном потоке гидроциклона, гидродинамики гидроциклонов и гидроциклонных установок, прогнозирование эффективности работы гидроциклонных установок- исследования процесса коалесценции частиц нефти при обработке НСВ в гидроциклонах работающих свободным сливом жидкости и противодавлением на сливах, а также влияния предварительной обработки НСВ в гидроциклонах на процесс последующей очистки ее по технологической схеме гидроциклон-отстойник- разработка и внедрение в производство технологии изготовления гидроциклонов- разработка и внедрение в производство установок, работающих по схеме гидроциклон-отстойник, для очистки НСВ, в т. ч. высококонцентрированных по нефти- оценка технологической и экономической эффективности гидроциклонных установок- разработка рекомендации для расчета конструирования, проектирования гидроциклонов и гидроциклонных установок для очистки НСВ- поиск, сбор, систематизация, анализ собранных данных применения струйных коалесцентров-каплеобразователей для интенсификации очистки НСВ- исследование механизма и особенности процесса разрушения нефтяных эмульсий в струйном каплеобразователе и струйно-отстойном аппарате- моделирование процесса коалесценции капель нефти в турбулентном потоке струйного каплеобразователя, оценка адекватности модели- моделирование процессов гидродинамики струйно-отстойного аппарата. Оценка адекватности модели- исследования распространения турбулентной струи жидкости в ограниченном пространстве с перфорированными стенками- исследование структуры потока в струйном каплеобразователе и струйно-отстойном аппарате- исследование влияния технологических и конструктивных параметров струйных каплеобразователей на эффективность процесса коалесценции капель нефти и очистки НСВ- разработка и внедрение новых струйных каплеобразователей и струйно-отстойных аппаратов (установок) для очистки НСВ, новой технологии очистки НСВ с использованием гидродинамических эффектов струйных каплеобразователей- разработка рекомендации для конструирования, проектирования и методики расчета струйных каплеобразователей и струйно-отстойных аппаратов для очистки НСВ- внедрение в производство новой технологии очистки НСВ с применением струйно-отстойных аппаратов с техно-экономической оценкой эффективности применения их- разработка теоретических основ анализа и оптимизации процессов и технологических схем очистки НСВ с применением гидродинамических коалесцирующих насадок, гидроциклонов, струйных каплеобразователей.

1.3. Научная новизна.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями определены гидравлические, гидродинамические характеристики и области действия линейного и нелинейного законов фильтрации для крупнозернистых загрузок коалесцирующих фильтров. разработаны модель крупнозернистой загрузки, оптическая модель коалесци-рующей насадки, экспериментальная установка и методика для визуального исследования процессов фильтрации и коалесценции в насадках с применением бесконтактного оптического шлирен-метода- впервые установлена возможность успешного применения бесконтактного оптического шлирен-метода для исследования процессов движения жидкости в порах гранулированной загрузки, а также процессов коалесценции при фильтрации нефтяных эмульсий типа «нефть в воде» через гранулированные коалесцирующие загруз— с применением оптической модели насадки и бесконтактного оптического шлирен-метода системы Теплера получены тенеграммы процессов фильтрации и коа-лесценции, установлены структура фильтрационного потока, механизм процесса коалесценции при различных режимах фильтрации- даны качественная и количественная характеристики гидродинамические и массообменного взаимодействия в различных зонах фильтрационного потока и вклада их гидродинамического составляющего в процессах коалесценции нефтяных частиц- математически поставлены и решены задачи по определению гидравлических и гидродинамических параметров крупнозернистых коалесцирующих загрузок насадок- математически поставлены и решены задачи по моделированию процесса коалесценции, а также процессов коалесценции и дробления капель нефти в фильтрационном потоке крупнозернистых коалесцирующих загрузок гидродинамических насадок- теоретические модели подтверждены экспериментами- установлена возможность применения гидродинамических насадок из крупнозернистых гидрофобных коалесцирующих загрузок, с повышенными скоростями фильтрации и работающих в режиме саморегенерации для интенсификации процесса очистки НСВ-

-— установлены и широко представлены оптимальные геометрические, гидродинамические и технологические параметры коалесцирующих крупнозернистых материалов, гидроциклонов-коалесцентров, струйных каплеобразователей, а также аппаратов и установок, разработанных на основе применения указанных гидродинамических коалесцентров для интенсификации очистки НСВ- разработана функционально зонная модель напорного гидроциклона, численным моделированием течения жидкости в гидроциклоне определены границы и размеры функциональных зон и исследованы процессы, происходящие в этих зонах- установлены обстоятельства, изменяющие традиционное представление о гидроциклоне как аппарате, в котором происходит только разделение нефтяных эмульсий, в связи с чем исследованы работа гидроциклона как аппарата и для разделения, и для коалесценции частиц нефти с целью интенсификации очистки НСВ- установлен механизм и особенности процесса очистки НСВ в гидроциклонах и по технологической схеме гидроциклон-отстойник- разработана и экспериментально опробирована математическая модель процесса коалесценции частиц нефти в турбулентном потоке гидроциклона- разработана и экспериментально опробирована математическая модель гидродинамики в гидроциклоне и гидроциклонных установок по схеме гидроциклон-отстойник, а также показана возможность применения математической модели для прогнозирования эффективности работы гидроциклонных установок- разработана методика расчета гидроциклонов, работающих со свободным сливом жидкости и с противодавлением на сливах для очистки НСВ (разделение эмульсий типа Н/В и В/Н) —

-— установлена возможность и разработана методика применения бесконтактного оптического шлирен-метода для исследования процессов движения жидкости в отсойнике, работающего по схеме гидроциклон-отстойник. Получены тенеграммы процесса движения жидкости в отстойнике, структура потоков и выбран оптимальный гидродинамический режим в аппарате- установлен механизм и особенности разрушения нефтяных эмульсий в струйных каплеобразователях, струйно-отстойных аппаратах- разработана математическая модель процесса коалесценции капель нефти в турбулентном потоке струйного каплеобразователя и математическая модель процесса гидродинамики струйно-отстойного аппарата, и эти модели подтверждены экспериментами- установлены качественная картина и количественно оценены параметры течения жидкости в струйном капелобразователе и в струйно-отстойном аппарате- установлены параметры кинетики отстаивания обработанной исходной НСВ в коалессЦирующих фильтрах, гидроциклонах и струйных каплеобразователях- создана новая технология очистки НСВ с использованием гидродинамических эффектов- разработаны теоретические положения к оптимальному проектированию трубопроводов, подающие НСВ в коалесцирующие насадки, гидроциклоны и струйные каплеобразователи- разработаны теоретические положения оптимизации процессов, аппаратов и установок очистки НСВ с использованием гидродинамических эффектов на основе применения коалесцирующих насадок, гидроциклонов и струйных каплеобразовате-лей- разработаны методики определения дисперсного состава внутренней фазы нефтяных эмульсий типа Н/В и В/Н, и определения устойчивости эмульсии Н/В.

1.4. Практическая значимость работы.

Разработаны новые коалесцирующие материалы на основе вторичного полиэтиленового сырья, отходов производства, керамзита и керамических заполнителей.

Широко представлены параметры коалесцирующих материалов и загрузок. Полученные данные исследований позволяют выбрать материал с наилучшими свойствами для применения в качестве коалесцирующих загрузок с целью интенсификации очистки НСВ.

Разработана технология для промышленного получения коалесцирующих материалов.

Разработаны пресс-формы для промышленного изготовления крупнозернистых гранулированных коалесцирующих материалов в условиях действующей технологии Казанского завода «Полимиз». С применением существующей технологии этого же завода, получены крупнозернистые коалесцирующие материалы на основе вторичного полиэтиленового сырья.

Для работы и проектирования коалесцирующих насадок разработаны рекомендации. Полученные формулы для определения гидравлического уклона и скорости фильтрации могут быть использованы с достаточной точностью при расчете^проекти-рования коалесцирующих насадок.

Предварительная обработка исходной НСВ в гидродинамических коалесцирующих насадках позволяет уменьшить продолжительность последующей очистки отстаиванием в 2 и более раза, что способствует созданию высокопроизводительных компактных аппаратов и установок очистки НСВ.

Разработаны новые коалесцирующие насадки, аппараты, защищенные авторскими свидетельствами (а.с № 1 228 913, № 1 699 941) — получены большой технологический и экономический эффекты.

Применение гидроциклонов для очистки НСВ позволяет реализовать все стадии процесса разрушения эмульсии одновременно, быстро, в четкой, необходимой для этого процесса, технологической последовательности: деформация и разрушение стабилизированных частиц примеси, бронирующих оболочек на глобулах нефти, столкновение и слияние их, осаждение капель, расслоение, а также сглаживание полидисперсности внутренней фазы эмульсии. Происходит укрупнение частиц нефти 2−3 раза. В результате ускоряется процесс и увеличивается глубина очистки последующим отстаиванием, появляются условия и возможности для создания высокопроизводительных и эффективных компактных аппаратов, блочных установок очистки НСВ- разработаны и реализованы новые технологии изготовления стальных и пластмассовых гидроциклонов- разработаны новые гидроциклонные аппараты для очки НСВ, защищенные автоимиидетелвами (а№№ 1 082 769, 1 228 913, 1 699 935, 1 699 941, 835 964, 874 094, 854 884, 956 438, 1 204 574, 1 063 784, 1 024 420), а также для разделения вкоконцентрированных эмулй (обезвоживания вкообводненных нефтейочкой пловой воды а№№ 1 456 178, 1 636 006) — разработаны методика расчета гидроциклонов, рекомендации для проектирования гидроциклонных установок. Математические модели процесса очистки, коалесценции частиц нефти могут быть применены для инженерных расчетов и прогнозирования эффективности работы гидроциклонных установок при проектировании новой техники очистки НСВ,

Разработаны:руйные каплеобразователи ируйно-оойные аппараты, ановки дйя интефикации очки и очки НСВ- методика рета, рекомендации и овные положения проектированияруйных элементов. ируйно-оойных аппаратов, защищенных автоимиидетелвами (а №№ 1 313 383, 1 423 501, 1 500 339, 1 504 224, 1 503 843, 1 590 439, 1 579 521, 1 590 440, 1 623 969, 1 606 459, 1 632 454, 1 648 529, 1 643 804, 1 664 357, 1 680 252, 1.685 875, 1 692 609, 1 712 315, 1 699 940, 1 725 951) — математические модели процессов укрупнения капель нефти и гидродинамики струйно-отстойного аппарата могут быть использованы для инженерных расчетов при проектировании установок для очистки НСВ с применением этих аппаратов- разработана методика и установка для исследования процессов движения жидкости, структуры потоков в парах гранулированной загрузки и напорном отстойнике, а также процессов коалесценции частиц нефти в фильтрационном потоке коалесцирующих загрузок с применением, бесконтактного оптического шлирен-метода- разработаны методики для ледования деогостава внутренней фазы нефтяных эмулй типа Н/В (а№ 1 133 504) и типа В/Н- ойчиви эмули Н/В- математические модели оптимизации могут быть применены для инженерных расчетов при проектировании оборудования для интенсификации очистки и очистки НСВ-

1.5. Реализация результатов работы.

Разработанные технологии получения и пресс-форма для изготовления гранулированных крупнозернистых коалесцирующих материалов реализованы в Казанском заводе «Полимиз» (РТ) на действующих установках. Пресс-форма приспособлена для работы на отечественных промышленных термопластавтоматах типа ФЗ126−1000 и немецких типа КИАБУ 800.250- результаты ледований, рекомендации по коалирующим фильтрам ндки по, а №№ 1 228 913, 1 699 941 реализованы при разработке ановок очки НСВ производительностью 1500 и 3000 м /сутки типа (ТатНИИнефтемаш, г. Казань). разработанная технология изготовления стальных гидроциклонов реализована на предприятиях ПО «Завод им. Серго» (РТ): выпущена опытно-серийная партия гидроциклонов и батарей гидроциклонов- разработана технология изготовления пластмассовых гидроциклонов для условий Казанского завода «Полимиз», приспособленная к работе с отечественными термопласавтоматами типа ДЗ136−100 и немецкими типа KUASY 800/250- разработаны, реализованы блочные гидроциклонные ановки анции)^ т.ч.коалирующими фильтрами (ндками) ируйными коалентрами для очки НСВользованием a.b. №№ 1 082 769, 1 228 913, 1 699 935, 1 699 941, 956 438, 835 964, 1 423 501, 1 313 483, а также для разделения вкоконцентрированных по нефти эмулиочкой пловой водыользованием, а №№ 1 456 178 и 1 636 006: блок гидроциклон-оойник БГО-5000 производительнью 5000 м3т. (нефтегазодобывающее управление — НГДУ «Сулеевнефть» ПО «Татнефть» 1982 г.), блочная гидроциклоннаяанция БГС-3000 (НГДУ «Елховнефть» ПО «Татнефть», 1982 г.), блочная гидроциклонная ановка типа БГОЖФкоалирующей ндкой (ТатНИИнефтемаш, Казань 1983 г.), опытно-промышленная гидроциклонная ановка (НГДУ «Альметьевнефть» ПО «Татнефть», 1976 г.), ановки гидроциклонные типа УГО-150 И УГО-5000 для очки произвовенныхочных вод от нефтепродуктов (Ворошиловграий тепловозроительный завод, Украина, 1988 г.) гидроциклонная ановка ГУ-150коалирующей ндкой ируйными кап-леобразователями для очки поаневых воддов (Петразовоий грузовой порт Беломоо-Онеого парохова. Рублика Карелия, 1987 г.), ановка УПВ-10−0М1 для очки пловых вод при опробирования и оения моих нефтяных и газовыхважин (ТатНИИнефтемаш, г. Казань, 1992 г.), ановка гидроциклонная икоалирующей ндкой БГОФ-ЮО для очкиочных вод авто-предпредприятии (Бугульмиий механичий завод ПО Бугульманефтемаш, РТ, 1988 г.), блочная ановка гидроциклоннаякоалирующим фильтром БГУ-6 для очки мазутдержащих вод (Казаий завод медаппаратуры, 1988 г.) и БГО — 300 (Донецкий эаваторный завод Роая обл., 1984 г) блочная гидроциклонная ановка БГУПС-5000 для предварительногорочкой отделяемой пловой воды (НГДУ «Бавлынефть» ПО «Татнефть», 1989 г.), блочная гидроциклоннаякоалирующей ндкойанция БГС-10 000 для очки НСВ (НГДУ «Бавлынефть» ПО «Татнефть», 1990 г.), блок гидроциклон-оойник БГО-1,7 (локомотивное депо (ЛД) Юдино, РТ, 1991 г.), гидроциклонная ановка ГУ-20 (ЛД Юдино, РТ, 1992 г.), гидроциклонно-оойная ановка ГОУ-1,5 (ЛД Юдино, РТ, 1992 г.), гидроциклонно-оойная ановка ГОУ-5 (Альметьеий трубный завод, РТ, 1991 г.), блок гидроциклон-оойник БГО-24 (Казаое произвовенное объединение грузового автотраорта № 6, РТ, 1993 г.) — блочнаяанция типа БСО-1−1500, БСО-2-ЗООО (ТатНИИнефтемаш, г. Казань, 1988 г.) — разработанные методики определения деогостава внутренней (нефтяной) фазы эмули Н/В (по, а № 1 133 504) и В/Н, а также ойчиви нефтяных эмулй типа Н/В ользованы в ТатНИИнефтемаше, Казаой гдавенной архитектурнороительной академии, Нижегороой гдавенной архитектурнороительной академии при проведении ледователих работ и в учебном проце.

Экономический эффект от внедрения аппаратов, установок (станции) гидроциклонных, струйно-отстойных и коалесцирующими фильтрами, а также авторских изобретений составляет около 2,5 млн. рублей в ценах 1984 г.

1.6. Личный вклад соискателя.

Соискатель является научным руководителем, организатором и непосредственным исполнителем во всем комплексе исследований и работ от идей до внедрения, представленных в настоящем научном докладе- автором собран, систематизирован и проанализирован большой фактический материал по состоянию проблемы, и теоретически обоснованы направления исследований, определены задачи исследований их решения- автором разработаны методики и методологии в целом технологических и гидравлических исследований гидродинамических коалесцентров и аппаратов на их основе- автором разработаны и созданы экспериментальные базы по всем направлениям исследований работы- автор осуществил руководство, принимал непосредственное участие в проведении теоретических и экспериментальных исследований и обработке полученных результатов, а так же апробации этих результатов- под непосредственным научным и практическим руководством, и непосредственным участием автора разработаны методики расчета и конструкции гидродинамических коалесцентров, аппаратов и проекты установок (станции) очистки НСВ- автором разработаны механизмы разрушения нефтяных эмульсий в гидродинамических коалесцентрах, разработанных и исследованных в работе- непосредственным участием автора математически поставлены и решены задачи по моделированию процессов коалесценции капель нефти в турбулентном потоке гидродинамических коалесцентров, рассмотренных в работе, а так же процессов гидродинамики в этих аппаратах- непосредственным участием автора разработаны методики- определения дисперсного состава внутренней фазы нефтяных эмульсий- определения устойчивости эмульсии Н/В? автором разработана методика исследований процессов гидродинамических и коалесценции частиц нефти в турбулентном потоке жидкости с применением бесконтактного оптического шлирен-метода- непосредственным участием автора разработаны теоретические основы оптимизации гидродинамических коалесцентров, аппаратов и процессов очистки НСВ- под руководством и непосредственным участием автора осуществлены все работы по внедрению результатов исследований в производство, в т. ч. пуско-наладочные работы и промышленные испытания.

1.7. Апробация работы.

Основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение: ежегодно на научно-технических конференциях Казанской ГАСА (КИСИ) 1970−1998 гг- СПбГАСУ (ЛИСИ) 1970, 1975, 1991, 1993, 1997 гг- Нижегородской ГАСА (ГИСИ) 1975- на Всесоюзной научной конференции «Проблемы комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна Волги», г. Пермь, 1975 г- на республиканской научно-технической конференции «Человек и окружающая Среда». Проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов. г. Ленинград, Политехнический институт, 1975 г- на Всесоюзном научно-техническом совещании «Дальнейшее совершенствование и опыт эксплуатации блочного автоматизированного оборудования для сбора и промысловой подготовки нефти, газа и воды», г. Казань, 1978 г- на Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы разработки автоматизированных систем наблюдения, контроля и оценки состояния окружающей среды», г. Казань, 1978 г- на научных конференциях Казанского технологического университета (КХТИ) 1978−89 гг- на научно технической конференции «Охрана природы в нефтяной промышленности Татарии», г. Альметьевск, РТ, 1979 г- на первой республиканской конференции «Проблемы охраны окружающей Среды в районах с интенсивно развивающейся промышленностью», г. Кемерово, 1979 г- на Всесоюзной конференции «Проблема охраны окружающей Среды и рационального использования природных ресурсов», г. Баку, 1980 г- на Первом Всесоюзном симпозиуме «Исследование и промышленное применение гидроциклонов», г. Горький, 1981 г- на республиканской научно-практической конференции «Проблемы охраны окружающей среды и подготовка специалистов в высших учебных заведениях», г. Казань, 1982 г- на семинаре «Современные методы очистки сточных вод от органических примесей», г. Челябинск, 1986 г- на научно-технической конференции ПО Татнефть и Татарского республиканского совета ВООП «Проблемы эффективности охраны окружающей Среды на нефтепромыслах Татарии», г. Альметьевск, РТ, 1988 г- на научном семинаре по обмену опытом в Белостокском политехническом институте, Польша, 1990 г- Международный конгресс «Развитие мониторинга и оздоровление окружающей Среды», г. Казань, 1994 г- научная конференция студентов вузов Республики Татарстан, г. Казань, 1995 г- Международный семинар «Экология строительства и эксплуатации зданий и сооружений», г. Лимерик, Ирландия, 1997 г- на научной конференции Московского энергетического университета, Проблемы энергетики, Казань, 1998- на выездном заседании научно-технического совета Министерства химического и нефтяного машиностроения, г. Казань, 1981 г- на технических советах в ПО Татнефть и в подразделениях его, а также Донецкого экскаваторного завода, Воро-шиловградского тепловозостроительного завода-

В 1981−90 гг. результаты исследования и инженерные разработки по теме диссертации, выполненные под руководством и непосредственным участием автора экспонировались более 19 раз на различных выставках, смотрах, конкурсах (гг. Москва, Казань, Петрозаводск, Ульяновск, Горький, Ижевск) и удостоены пятью серебряными и двумя бронзовыми медалями

ВДНХ СССР (1984−90 гг.), медаль лауреата (1985, Ижевск), дипломом лауреата (1984, г. Казань), пятью дипломами всесоюзных и всероссийских выставок, медалью АН СССР (1984), дипломом ЦК союза Молодежи Словакии международной конференции, Прага, 1982.

По теме настоящей диссертационной работы под научным руководством автора защищены шесть кандидатских диссертаций.

1.8. Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 232 печатных работах, в том числе монографии — 3, брошюры — 3, учебные пособия — 4, методические указания и рекомендации — 8, авторские свидетельства — 41.