Procedimiento y aparato para la recuperación de aceite vertido u otro líquido viscoso.

Un aparato para la recuperación de un líquido viscoso, que comprende:

(a) una unidad de recuperación de líquido rotatoria (10, 30); teniendo dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) una superficie con un patrón de una pluralidad de acanaladuras con forma de V (14); dichas acanaladuras (14) configuradas para recoger y retener un líquido viscoso (32) que entra en contacto con dicha superficie; y

(b) una rasqueta (26) que tiene una geometría de borde complementaria a dichas acanaladuras (14), dispuesta para retirar el líquido viscoso retenido de la superficie de dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30)

(c); estando el aparato caracterizado por que dichas acanaladuras (14) se definen por paredes que tienen un ángulo de separación de aproximadamente sesenta grados o menos.

Procedimiento y aparato para la recuperación de aceite vertido u otro líquido viscoso.

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de Estados Unidos Número de Serie 60/673.043, presentada el 19 de abril de 2005, incorporada en el presente documento por referencia en su totalidad.

DECLARACIÓN EN RELACIÓN CON LA INVESTIGACIÓN PATROCINADA POR EL GOBIERNO FEDERAL O DESARROLLO

Esta invención se hizo con apoyo gubernamental bajo los Contratos Nº 1435-01-04-RP-36248 y 1435-01-04-CT36287, concedidos por el Servicio de Gestión de Minerales de Estados Unidos (US MMS (U.S. Minerals Management Service) ) . El Gobierno tiene ciertos derechos en esta invención.

INCORPORACIÓN POR REFERENCIA DE MATERIAL PRESENTADO EN UN DISCO COMPACTO

No aplicable.

AVISO DE MATERIAL SUJETO A PROTECCIÓN DE LOS DERECHOS DE AUTOR

Una parte del material en este documento de patente está sujeto a la protección de derechos de autor bajo las leyes de copyright de Estados Unidos y de otros países. El propietario de los derechos de autor no tiene objeciones a la reproducción facsímil por cualquiera de los documentos de patente o la divulgación de patentes, como aparece en la Oficina de marcas y patentes de Estados Unidos de archivo disponible públicamente o registros, sino que de lo contrario se reserva todos los derechos de autor cualesquiera. El propietario del copyright no renuncia cualquiera de sus derechos a tener este documento patente mantenida en secreto, incluyendo sin limitación sus derechos con arreglo a 37 C.F.R. § 1.14.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención Esta invención pertenece generalmente a la separación de fluidos, y más particularmente a la separación y recuperación de líquidos viscosos del agua u otros fluidos.

2. Descripción de la Técnica Relacionada La recuperación mecánica es la técnica de respuesta ante el vertido de aceite usadas con más frecuencia, y es una técnica que también se usa en aplicaciones industriales. Esta técnica elimina físicamente el aceite de la superficie del agua, y el aceite queda flotando generalmente sobre la superficie del agua. A diferencia de otras técnicas de limpieza, la recuperación mecánica puede aplicarse eficazmente para el tratamiento de aceites emulsionados, así como aceites de viscosidad variable. La principal debilidad de la limpieza mecánica es la tasa de recuperación. La 45 recuperación mecánica puede llevar mucho tiempo y ser muy costosa cuando se emplea a gran escala. La recuperación mecánica también puede requerir una gran cantidad de personal y equipo, y cada hora adicional de limpieza puede aumentar significativamente el coste de la recuperación. Por lo tanto, un dispositivo de recuperación más eficiente podría reducir significativamente el coste de limpieza, así como reducir el riesgo de que el aceite alcance la costa.

Un desnatador de adherencia (oleófilo) es uno de los tipos más comunes de equipo de recuperación mecánica. Este tipo de desnatador se basa en la adhesión de aceite a una superficie giratoria del desnatador. La superficie giratoria eleva el aceite fuera del agua hasta un dispositivo de retirada de aceite (por ejemplo, una rasqueta, rodillo, etc.) . La superficie de adhesión es el elemento más crítico del desnatador ya que determina la eficiencia de la recuperación.

Se han desarrollado diversas formas del desnatador, tales como de felpa, correa, cepillo, disco y tambor, para aumentar la eficiencia del desnatador.

Normalmente, se usan dos tipos de patrones de superficies de recuperación para los desnatadores de adherencia de aceite. Se usan superficies planas lisas en los desnatadores de tambor, disco y correa. Los desnatadores de tambor

y correa también pueden tener una superficie cubierta con cepillos. La última configuración tiene una ventaja obvia debido al área superficial mucho mayor (aceite que cubre cada cerda) y la formación de meniscos de aceite entre las cerdas, pero la dificultad de la retirada del aceite de los cepillos puede dar como resultado una recuperación total inferior. Las superficies de los cepillos tienden a recoger los desechos y agua junto con el aceite, lo que puede afectar a la eficiencia de recuperación y el proceso de transferencia de aceite. El área de superficie lisa de un tambor, disco y una correa normalmente no recupera los desechos, pero esta configuración recoge menos aceite que una superficie de cepillo debido a la menor área de superficie.

El proceso de recuperación de vertidos de aceite tiene dos objetivos importantes. El primero es eliminar el aceite de la superficie del agua y el segundo es eliminar el aceite adherido a la superficie de recuperación y transferirlo al colector. La eficiencia de recuperación depende de la consecución de estos dos objetivos. En el caso de una superficie lisa, la cantidad de aceite recuperado es relativamente baja, pero cerca del 100% de éste puede eliminarse mediante una rasqueta. En el caso de una superficie de cepillo y aceites ligeros a medios, el aceite cubre cada cerda y forma pequeños meniscos entre las cerdas, impidiendo que se drenen de vuelta a la mancha de aceite.

Por desgracia, la configuración de esta superficie no permite raspar individualmente cada cerda y quitar todo el aceite adherido. Por lo tanto, una cantidad significativa de aceite permanece sobre la superficie después del raspado y regresa de nuevo a la mancha de aceite, reduciendo de este modo la tasa de recuperación total.

Una configuración de cepillo funciona mucho más eficientemente en aceites de alta viscosidad y semi-sólidos. En este caso, el aceite no cubre las cerdas ni penetra dentro del cepillo. Simplemente se levanta del agua por las puntas de las cerdas y se transporta físicamente al colector. Este proceso no está relacionado exactamente con la adherencia de aceite y las propiedades de extensión. Esto explica la capacidad de la superficie de un cepillo para recuperar más restos que una superficie lisa.

Por lo tanto, el uso de cepillos aumenta la superficie de contacto entre el aceite y el dispositivo de recuperación, y aprovecha el efecto de las fuerzas capilares para la recogida de aceite entre las cerdas. Sin embargo, una desventaja del procedimiento de cepillo es el hecho de que los cepillos recogen desechos y agua junto con el aceite, lo que puede obstruir las tuberías del dispositivo de recogida de aceite. Otra desventaja es su incapacidad para eliminar gran parte del aceite adherido a los cepillos usando rasquetas, ya que no pueden raspar cada cepillo individualmente. Se ha buscado una mejora mediante el uso de esteras porosas (o estructuras similares) que cubran la superficie del desnatador, permitiendo que el aceite penetre en su matriz, se levante del agua y se expulse por los rodillos en el dispositivo de recolección. Sin embargo, dichas mejoras pretenden aumentar el volumen de aceite que puede recuperarse del agua por unidad de área de la superficie de recuperación. Aunque dichas mejoras permiten que se forme una película de aceite más gruesa sobre la superficie de recuperación, no permiten el raspado de todo el aceite recuperado. Por el contrario, las correas y los tambores con superficies lisas permiten que casi el 100 del aceite adherido se transfiera al colector. Sin embargo, la desventaja de las superficies de recuperación lisas es que únicamente puede formarse una capa relativamente delgada en su superficie y el volumen total del aceite recuperado es relativamente pequeño.

Para seleccionar la acción de respuesta frente a vertidos de aceite más eficiente, es importante entender el comportamiento químico y físico del aceite vertido y la forma en que estas características cambian con el tiempo. El aumento de la viscosidad y la formación de una emulsión son procesos dinámicos de particular interés. Los productos derivados del petróleo y los aceites originados en diferentes yacimientos tienen propiedades y composiciones químicas extremadamente diversas. La viscosidad de estos productos puede variar en el intervalo de 45 0, 5 mPas a 100.000 mPas. El envejecimiento del aceite conlleva una complicación adicional para la predicción de las propiedades del aceite vertido y tiene ramificaciones importantes con respecto a las estrategias de recuperación apropiadas. Durante las primeras veinticuatro horas, algunos aceites pueden perder del 5% al 50% de compuestos ligeros. Se producirá un importante aumento de la viscosidad del aceite, causada por la evaporación de los compuestos más ligeros y la emulsificación, en horas a unos pocos días. Por lo tanto, el aceite que tiene que 50 recuperarse no tiene las mismas propiedades que el aceite... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para la recuperación de un líquido viscoso, que comprende:

(a) una unidad de recuperación de líquido rotatoria (10, 30) ; teniendo dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) una superficie con un patrón de una pluralidad de acanaladuras con forma de V (14) ; dichas acanaladuras (14) configuradas para recoger y retener un líquido viscoso (32) que entra en contacto con dicha superficie; y

(b) una rasqueta (26) que tiene una geometría de borde complementaria a dichas acanaladuras (14) , dispuesta para 10 retirar el líquido viscoso retenido de la superficie de dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30)

(c) ; estando el aparato caracterizado por que dichas acanaladuras (14) se definen por paredes que tienen un ángulo de separación de aproximadamente sesenta grados o menos.

2. Un aparato como se ha citado en la reivindicación 1, en el que dicha unidad de recuperación de líquido comprende una unidad de recuperación de líquido de tipo tambor, de tipo correa o de tipo disco.

3. Un aparato como se ha citado en la reivindicación 1, en el que dichas acanaladuras tienen una profundidad de 127 mm (cinco pulgadas) o menos. 20

4. Un aparato como se ha citado en la reivindicación 3, en el que dichas acanaladuras tienen una profundidad de 25, 4 mm (una pulgada) o menos.

5. Un aparato como se ha citado en la reivindicación 1: 25

(a) en el que dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) tiene un primer y segundo extremos;

(b) en el que dicho líquido dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) tiene un eje central longitudinal que se

extiende entre dichos primer y segundo extremos; 30

(c) en el que dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) tiene un eje radial central que es ortogonal a dicho eje longitudinal;

(d) en el que dichas acanaladuras (14) se alinean sustancialmente con dicho eje radial central, o en el que dichas

acanaladuras se desplazan angularmente de dicho eje radial central en un ángulo menor de aproximadamente noventa grados.

6. Un procedimiento para recuperar un líquido viscoso, que comprende:

(a) proporcionar una unidad de recuperación de líquido que tiene una superficie con un patrón de una pluralidad de acanaladuras con forma de V; dichas acanaladuras configuradas para recoger y retener un líquido viscoso que entra en contacto con dicha superficie;

(b) disponer una rasqueta (26) que tiene una geometría de borde complementaria a dichas acanaladuras (14) para retirar el líquido viscoso retenido de la superficie de dicha unidad de recuperación de líquido (10, 30) ;

(c) colocar la superficie de dicha unidad de recuperación de líquido en contacto con un cuerpo de líquido viscoso, girando dicha unidad de recuperación de líquido, y retirar dicha unidad de recuperación de líquido de dicho cuerpo 50 de líquido viscoso;

(d) recoger el líquido viscoso sobre la superficie de dicha unidad de recuperación de líquido con dicha rasqueta; estando el procedimiento caracterizado por que dichas acanaladuras se definen por paredes que tienen un ángulo de separación de aproximadamente sesenta grados o menos.

7. Un procedimiento como se ha citado en la reivindicación 6, en el que dicha unidad de recuperación de líquido comprende una unidad de recuperación de líquido de tipo tambor, de tipo correa o de tipo disco.

8. Un procedimiento como se ha citado en la reivindicación 6, en el que dichas acanaladuras tienen una

profundidad de 127 mm (cinco pulgadas) o menos.

9. Un procedimiento como se ha citado en la reivindicación 8, en el que dichas acanaladuras tienen una profundidad de 25, 4 mm (una pulgada) o menos. 5

10. Un procedimiento como se ha citado en la reivindicación 6:

(a) en el que dicha unidad de recuperación de líquido tiene un primer y segundo extremos;

(b) en el que dicha unidad de recuperación de líquido tiene un eje central longitudinal que se extiende entre dichos primer y segundo extremos;

(c) en el que dicha unidad de recuperación de líquido tiene un eje radial central que es ortogonal a dicho eje longitudinal; 15

(d) en el que dichas acanaladuras se alinean sustancialmente con dicho eje radial central; o en el que dichas acanaladuras se desplazan angularmente de dicho eje radial central en un ángulo menor de aproximadamente noventa grados.