專利名稱：一種油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域油水兩相產(chǎn)品聚凝分離的設(shè)備，或環(huán)保領(lǐng)域含油污水處理的設(shè)備。
背景技術(shù)：
常見(jiàn)的分離罐有立式和臥式之分。對(duì)于同容積分離罐，立式油水分離效果不如臥式。因此油水液液分離罐一般采用臥式?；旌衔锪嫌稍O(shè)備一端進(jìn)入由于容積突然增加物料流速迅速降低，停留時(shí)間延長(zhǎng)。分散在水中的油滴逐漸聚集變大慢慢分層，油水兩相液體在設(shè)備后端不同位置分離。由于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，油水兩相介質(zhì)混合嚴(yán)重，往往呈乳化狀態(tài)，靠重力長(zhǎng)時(shí)間分離效果不佳。因此許多分離器在設(shè)計(jì)中考慮增加一段捕沫絲網(wǎng)加快油滴聚凝速度，使物料快速分層；同時(shí)為保證分離效果，在分離器后端增加溢流板便于油水分離，防止油水二次混
口 ο上述設(shè)計(jì)方案雖然一定程度上改善了油水分離的效果，但仍未解決已分層物料由于連續(xù)進(jìn)料擾動(dòng)二次返混的問(wèn)題；同時(shí)由于捕沫絲網(wǎng)聚凝效果有限，油水混合物料在設(shè)備中后部仍有乳化層存在不易分離；而且溢流板的簡(jiǎn)單設(shè)置也不能有效改善油相出口含水量高的情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)油水分離器結(jié)構(gòu)，使其具備聚凝分離的效果，加快油水分層，有效分離油相和水相，顯著降低油相出口含水量，提高分離效率，降低生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型為達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案是:一種油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，為臥式結(jié)構(gòu)，包括罐體和內(nèi)部設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置包括物料入口，放空口，油相出口，溢流板，水相出口，所述物料入口采用擴(kuò)徑管于設(shè)備底部進(jìn)料，降低進(jìn)料流速增加停留時(shí)間；油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備根據(jù)進(jìn)料量計(jì)算設(shè)備大小，保證足夠的停留時(shí)間，控制物料停留時(shí)間在30-40min。進(jìn)一步，進(jìn)口背對(duì)油水分離區(qū)，有利于減少進(jìn)料引起的分層物料返混。進(jìn)一步，油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還包括緩沖板，緩沖板可吸收物料攜帶的動(dòng)能，降低擾動(dòng)，使物料平穩(wěn)流動(dòng)。進(jìn)一步，所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還針對(duì)乳化嚴(yán)重的油水混合物料安裝有親油性聚凝填料，如氯硅烷水解后硅氧烷與水混合物料的分離，重油與水混合物料的分離可采用PTFE或PVDF材質(zhì)的聚凝填料，使分散于水相中的油相液滴快速聚凝分層；進(jìn)一步，所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還安裝有導(dǎo)流筒、擋板及溢流板，三者從左到右依次設(shè)置，有效降低油相含水量，使分層物料在設(shè)備中后部分離，通過(guò)不同管口導(dǎo)出。通過(guò)控制導(dǎo)流筒、擋板及溢流板的高度及間距，可適應(yīng)不同比例混合相物料，改變了以往常規(guī)油水分離器被動(dòng)分離的情況，生產(chǎn)適應(yīng)性得以增強(qiáng)。本發(fā)明與已有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)與積極效果是:①擴(kuò)徑管于設(shè)備底部進(jìn)料，有效降低進(jìn)料流速，增加停留時(shí)間；②出口背對(duì)油水分離區(qū)，減少進(jìn)料引起的分層物料返混；③設(shè)置緩沖板吸收物料攜帶的動(dòng)能，降低物料擾動(dòng)(可與擴(kuò)徑管分別或聯(lián)合設(shè)置)；④采用親油性聚凝填料代替普通捕沫絲網(wǎng)分離乳化嚴(yán)重的油水混合物料，使分散于水相中的油相介質(zhì)加速聚集，提高分離速率；⑤通過(guò)設(shè)置導(dǎo)流筒、擋板及溢流板，控制其高度及間距，能夠保證油相與水相的有效分離，與其他油水分離器相比，油相含水量明顯降低，方便后續(xù)工序操作。

圖1是常規(guī)臥式油水兩相分離罐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中Ia為物料入口 a ;2a為油水相界面a ;3a為捕沫絲網(wǎng)；4a為放空口 a ;5a為水相出口 a ；6a為溢流板a ；7a為油相出口 a。圖2是本實(shí)用新型的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備中擋板示意圖。圖4是本實(shí)用新型的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備中溢流板示意圖。圖中Ib為物料入口 b，入口末端為擴(kuò)徑管可降低物料流速；2b為緩沖板b，一般物料可不設(shè)置緩沖板，當(dāng)油水物料較難分離時(shí)，為增加分離效果可設(shè)置緩沖板加強(qiáng)物料的分離效果；3b為經(jīng)過(guò)初步分離后的油水相界面b ；4b為親油性聚凝填料，當(dāng)物料乳化嚴(yán)重(如氯硅烷水解后硅氧烷與水混合物料的分離，重油與水混合物料的分離可采用PTFE或PVDF材質(zhì)的聚凝填料)時(shí)可采用親油性聚凝填料；容易分離的油水物料也可使用普通捕沫絲網(wǎng)，5b為放空口 b ；6b為導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒頂端為敞開式結(jié)構(gòu)，底部與設(shè)備底部連接，當(dāng)物料到達(dá)超過(guò)導(dǎo)流筒頂部，分離后油相物料會(huì)通過(guò)導(dǎo)流筒流出分離罐；7b為油相出口 b，分離后的油相物料進(jìn)入導(dǎo)流筒經(jīng)油相出口離開分離罐；8b為擋板b，可將油相阻擋在擋板左側(cè)，水相通過(guò)底部缺口進(jìn)入溢流段；9b為放凈口 b，用于設(shè)備檢修或停車時(shí)物料放凈；10b為溢流板b，通過(guò)擋板底部缺口的水相進(jìn)入擋板與溢流板之間的空間，隨著進(jìn)料量增加，液面逐漸升高，當(dāng)?shù)竭_(dá)溢流板頂部時(shí)，水相物料進(jìn)入設(shè)備尾部；llb為水相出口 b，進(jìn)入設(shè)備尾部的水相物料經(jīng)過(guò)水相出口離開分離罐。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。油相為輕組分，水相為重組分時(shí)，分層后油相在上水相在下，如果油相比重大于水相比重則物料出口不同而分離效果相同。實(shí)施例1水、丁醇及其他雜質(zhì)混合物進(jìn)料量為3.28m3/h,密度909kg/m3，其中水相約為
3.03m3/m3,密度為 911kg/m3, 丁醇相為 0.245m3/h,密度 899kg/m3?；旌衔锪辖?jīng)物料入口 Ib在末端擴(kuò)徑管處降低流速進(jìn)入分離罐。根據(jù)進(jìn)料條件設(shè)置分離罐尺寸為Φ IOOOmmX 3700mm，其中擋板8b左側(cè)為油水停留空間，長(zhǎng)度2100mm (不含導(dǎo)流筒寬度500mm)，容積約為1.76m3，停留時(shí)間為32min，滿足工程上大于30min的要求。t=60Q/V其中:t_停留時(shí)間，min ;Q—混合物料流量，m3/h ；V-停留空間，m3;混合物料進(jìn)入分液罐后為進(jìn)一步吸收物料攜帶的動(dòng)能，降低擾動(dòng)防止返混，于距離左T.L.線800mm處設(shè)置一緩沖板2b,緩沖板2b上設(shè)直徑15mm的孔,相鄰孔間距為40mm,呈正二角形排列布滿緩沖板2b?；旌衔锪辖?jīng)過(guò)緩沖板2b后初步分為兩層，根據(jù)進(jìn)料兩相比例，相界面約位于罐內(nèi)500mm高度處。為使混合物料進(jìn)一步分層，于距離左T.L.線130000mm處設(shè)置一段300mm寬的親油性聚凝填料段4b，材質(zhì)不銹鋼。經(jīng)親油性聚凝填料4b分離后的物料到達(dá)分離緩沖區(qū)，丁醇相在上，水相在下。緩沖區(qū)中設(shè)有Φ500ι πιΧ 750mm導(dǎo)流筒6b,導(dǎo)流筒6b為上部敞開的圓柱形結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流筒6b左側(cè)與親油性聚凝填料4b距離為300mm，與右側(cè)擋板8b距離為200mm。導(dǎo)流筒6b高度設(shè)置于進(jìn)料組成及溢流板IOb高度有密切關(guān)系，詳見(jiàn)溢流板IOb說(shuō)明。隨著進(jìn)料量增加，分層后的兩相物料液位逐漸升高，當(dāng)物料到達(dá)超過(guò)導(dǎo)流筒6b頂部，分離后丁醇相會(huì)進(jìn)入并通過(guò)導(dǎo)流筒6b流出分離罐；而水相則通過(guò)擋板8b底部缺口進(jìn)入分離罐后部。為降低分離丁醇相的含水量，在距離導(dǎo)流筒6b右側(cè)200mm處設(shè)置一擋板8b，具體形式見(jiàn)圖3。擋板8b底隙高 度(本實(shí)施例為150mm)由混合進(jìn)料中丁醇與水的含量決定:如果水相比例明顯高于丁醇相比例(本實(shí)施例)，則擋板8b底隙高度可適當(dāng)加高，即使水相快速通過(guò)擋板進(jìn)入溢流區(qū)，有利于水相的快速分離防止分相物料液位過(guò)高導(dǎo)致水相進(jìn)入導(dǎo)流筒6b ;反之則應(yīng)適當(dāng)減小底隙高度。擋板Sb的設(shè)置能進(jìn)一步改善丁醇-水相在未充分分離情況下離開分離罐。經(jīng)過(guò)擋板Sb后，隨著進(jìn)料量增加，擋板與其右側(cè)IOOmm處溢流板IOb間水相液位逐漸升高。當(dāng)?shù)竭_(dá)溢流板IOb頂部時(shí)，水相物料進(jìn)入設(shè)備尾部，自水相出口 Ilb離開分離罐。由于混合物料水相含量遠(yuǎn)高于丁醇相，根據(jù)水相進(jìn)料量2.94m3/h，在設(shè)定正常液位為距罐底300mm左右的前提下，將溢流板IOb設(shè)置在距離分離罐右T.L線IOOOmm的位置上，具體形式見(jiàn)圖4。溢流板高度與導(dǎo)流筒高度由混合進(jìn)料中丁醇與水的比例及密度共同決定。本實(shí)施例中混合物料進(jìn)料量為3.28m3/h，密度909kg/m3，其中水相約為3.03m3/h，密度為911kg/m3，丁醇相為0.245m3/h，密度899kg/m3。根據(jù)兩相物料體積比，分層后相界面處于距罐底約500mm位置,為便于操作及緩沖,將導(dǎo)流筒高度定為750mm。由于擋板兩側(cè)空間形成連通器，根據(jù)連通器原理:P ^h1+ P 2gh2= P 2gh3其中:p r 丁醇相密度，kg/m3 ；p 2-水相密度，kg/m3 ；hr導(dǎo)流筒與擋板間丁醇相高度，mm ；[0046]h2_導(dǎo)流筒與擋板間水相高度，mm ;h3擋板與溢流板間水相高度，mm ；在本實(shí)施例條件下，由上式可得溢流板IOb高度為746mm，綜合考慮定為730mm。與常規(guī)臥式油水兩相分離罐(圖1)相比，在相同進(jìn)料量及組成條件下，本實(shí)用新型分離效果明顯，結(jié)果見(jiàn)表I。表I分離罐分離后物料組成
權(quán)利要求1.一種油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，為臥式結(jié)構(gòu)，包括罐體和內(nèi)部設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置包括物料入口，放空口，油相出口，溢流板，水相出口，其特征在于:所述物料入口采用擴(kuò)徑管于設(shè)備底部進(jìn)料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，其特征在于:所述物料入口背對(duì)油水分離區(qū)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，其特征在于:所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還包括緩沖板，其中緩沖板位于物料入口的右側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，其特征在于:所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還針對(duì)乳化嚴(yán)重的油水混合物料安裝有親油性聚凝填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，其特征在于:所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還安裝有導(dǎo)流筒、擋板及溢流板，三者從左到右依次設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備，為臥式結(jié)構(gòu)，包括罐體和內(nèi)部設(shè)置，內(nèi)部設(shè)置包括物料入口，放空口，油相出口，溢流板，水相出口，所述物料入口采用擴(kuò)徑管于設(shè)備底部進(jìn)料，油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備根據(jù)進(jìn)料量計(jì)算設(shè)備大小，保證足夠的停留時(shí)間；物料入口背對(duì)油水分離區(qū)，有利于減少進(jìn)料引起的分層物料返混。油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還包括緩沖板，還針對(duì)乳化嚴(yán)重的油水混合物料安裝有親油性聚凝填料，所述油水兩相介質(zhì)聚凝分離設(shè)備還安裝有導(dǎo)流筒、擋板及溢流板。本實(shí)用新型改進(jìn)了油水分離器結(jié)構(gòu)，使其具備聚凝分離的效果，加快油水分層，有效分離油相和水相，顯著降低油相出口含水量，提高分離效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B01D17/022GK202933516SQ20122064280
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者王屹亮, 姚峻峰, 袁思彤 申請(qǐng)人:中國(guó)天辰工程有限公司, 天津天辰綠色能源工程技術(shù)研發(fā)有限公司