一種油水分離塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種油水分離塔。包含液體分布器塔節(jié)、若干級(jí)環(huán)流裝置塔節(jié)和微孔氣體分布器塔節(jié)；液體分布器塔節(jié)下面設(shè)置若干級(jí)環(huán)流裝置塔節(jié)，環(huán)流裝置塔節(jié)下面設(shè)置微孔氣體分布器塔節(jié)；微孔氣體分布器與氣體進(jìn)口管段螺紋連接，位于裝置下部；環(huán)流裝置包括金屬外筒、金屬內(nèi)筒、漸縮式導(dǎo)流通道和油相聚并填料；金屬內(nèi)筒外側(cè)與金屬外筒內(nèi)側(cè)之間構(gòu)成空間為環(huán)隙流道；環(huán)隙流道上部放置油相聚并填料，漸縮式導(dǎo)流通道位于金屬內(nèi)筒下部，上端出口直徑設(shè)置在內(nèi)筒中，下端出口直徑大于內(nèi)筒直徑。由于分離出的油滴與水相有相互獨(dú)立的流道，可提高料液的停留時(shí)間和通量，并能深度去除小粒徑油滴，增加油水的分離效果，特別適用于處理量較大的油水分離過程。
【專利說明】一種油水分離塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體分離【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種油水分離塔，特別適用于處理量較大的油水分離過程。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)中常用的油水分離設(shè)備有斜板除油器、旋流除油器、粗?；推?、氣浮除油器等。這些裝置各有優(yōu)缺點(diǎn)，但總體說來除油效果不理想，存在產(chǎn)生污泥造成二次污染、填料易堵塞等問題，特別是對(duì)于處理量較大的連續(xù)流動(dòng)油水分離過程，往往存在裝置尺寸過大、液體停留時(shí)間較短、不能深度去除小粒徑油滴(如乳化油、溶解油)、分離效果差等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種新型油水分離塔，可以提高料液的停留時(shí)間和通量，并能深度去除小粒徑油滴，增加油水的分離效果。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種油水分離塔，包括液體分布器(4)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)和微孔氣體分布器(12)塔節(jié)。其特征是液體分布器(4)塔節(jié)下面設(shè)置若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)下面設(shè)置微孔氣體分布器(12)塔節(jié)，各塔節(jié)外徑相同；微孔氣體分布器(12)與氣體進(jìn)口管段螺紋連接，位于裝置下部；環(huán)流裝置(9)包括金屬外筒(6)、金屬內(nèi)筒(7)、漸縮式導(dǎo)流通道(8)和油相聚并填料(5);金屬內(nèi)筒外側(cè)與金屬外筒內(nèi)側(cè)之間構(gòu)成空間為環(huán)隙流道(10);環(huán)隙流道(10)上部放置油相聚并填料(5)，漸縮式導(dǎo)流通道(8)位于金屬內(nèi)筒(7 )下部，上端出口直徑設(shè)置在內(nèi)筒(7 )中，下端出口直徑大于內(nèi)筒(7 )直徑。
`[0006]所述環(huán)流裝置(9)個(gè)數(shù)為3~10個(gè)。
[0007]所述微孔氣體分布器呈圓柱形，其直徑為20~200mm，高徑比為5~10，孔大小為
0.22~100 μ m，孔隙率35%~50%，其頂部與金屬內(nèi)筒(7)下部距離為100~500_。
[0008]所述金屬內(nèi)筒(7)內(nèi)側(cè)為內(nèi)部流道(11)，流道直徑與外筒直徑比為0.6~0.9，流道高度與外筒高度比為0.5~0.8。
[0009]所述填料高度50~1000mm。
[0010]所述漸縮式導(dǎo)流通道(8)位于金屬內(nèi)筒(7)下部，其高度與金屬外筒(6)高度比為0.1~0.3，上端出口直徑與金屬內(nèi)筒(7)直徑比為0.6~0.9，下端出口直徑與金屬外筒
(6)直徑比為0.6~0.9，導(dǎo)流通道上段深入內(nèi)筒內(nèi)部的高度與內(nèi)筒高度之比為0.1~0.3。
[0011]所述液體分布器(4)包括入口管段(1)，分流管段(2)，圓管段(3)，入口段下部距金屬內(nèi)筒(7)頂部距離為200~1000_ ;入口管段(1)下端封閉，長(zhǎng)度為100~500mm,;圓管段(3)封閉成圓環(huán)，其上均勻開有圓孔(13)，孔徑為1.5~5mm，開孔率為10%~30%，圓環(huán)直徑與金屬內(nèi)筒直徑比為0.8~1.2 ;分流管段(2)兩端分別與直管段(1)側(cè)面和圓管段
(3)上部焊接聯(lián)通，長(zhǎng)度為50~100mm，個(gè)數(shù)為3~5個(gè)，以直管段軸線呈圓周對(duì)稱排列。[0012]本發(fā)明在每?jī)伤?jié)之間用法蘭連接。
[0013]采用本發(fā)明的油水分離塔進(jìn)行油水分離，其效果和優(yōu)點(diǎn)是:由于分離出的油滴與水相有相互獨(dú)立的流道，可大大提高裝置的處理量，并能深度去除小粒徑油滴，增加油水的分離效果，特別適合混合液中油含量較大的情況；同時(shí)，微泡氣體的引入，可以與油相形成氣浮聚結(jié)效果，從而可以深度去除小粒徑油滴；再者，油滴在裝置中呈循環(huán)流動(dòng)，可大大提高油滴之間的相互接觸，增加油相的停留時(shí)間，使油相更好的聚結(jié)；以上設(shè)備同時(shí)具有循環(huán)、聚結(jié)、氣浮的效果，可以實(shí)現(xiàn)大流量下油水的深度分離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1.新型油水分離塔示意圖；
[0015]圖2.液體分布器示意圖；
[0016]圖3.裝置內(nèi)液體流動(dòng)情況示意圖；
[0017]其中，1-入口管段，2-分流管段，3-圓管段，4-液體分布器，5-油相聚并填料，6-金屬外筒，7-金屬內(nèi)筒，8-漸縮式導(dǎo)流通道，9-環(huán)流裝置，10-環(huán)隙流道，11-內(nèi)部流道，12-微孔氣體分布器，13-圓孔，14-水相，15-油滴，16-微小氣泡。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)研究做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不對(duì)本發(fā)明產(chǎn)生任何限制。
[0019]一種新型油水分離塔，如圖1?圖3所示，包括一個(gè)微孔氣體分布器(12)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)和一個(gè)液體分布器(4)塔節(jié)。
[0020]所述微孔氣體分布器(12)由金屬材質(zhì)(如鈦)燒結(jié)而成，呈圓柱形，其直徑為20?200mm,高徑比為5?10，孔大小為0.22?100 μ m,孔隙率35%?50%，位于裝置下部，呈豎
直放置，與氣體進(jìn)口管段螺紋連接。
[0021]所述環(huán)流裝置(9)塔節(jié)個(gè)數(shù)為3?10個(gè)，每?jī)蓚€(gè)環(huán)流裝置塔節(jié)之間法蘭連接，單個(gè)環(huán)流裝置包括金屬外筒(6)、金屬內(nèi)筒(7)、漸縮式導(dǎo)流通道(8)和油相聚并填料(5)。金屬內(nèi)筒(7)內(nèi)側(cè)為內(nèi)部流道(11)，流道直徑與外筒直徑比為0.6?0.9，流道高度與外筒高度比為0.5?0.8;金屬內(nèi)筒外側(cè)與金屬外筒內(nèi)側(cè)構(gòu)成空間為環(huán)隙流道(10);環(huán)隙流道
(10)上部放置油相聚并填料(5)，填料高度50?1000mm，由聚丙烯波紋板制作而成；漸縮式導(dǎo)流通道(8)位于金屬內(nèi)筒(7)下部，其高度與金屬外筒(6)高度比為0.1?0.3，上端出口直徑與金屬內(nèi)筒(7)直徑比為0.6?0.9，下端出口直徑與金屬外筒(6)直徑比為0.6?
0.9，導(dǎo)流通道上段深入內(nèi)筒內(nèi)部的高度與內(nèi)筒高度之比為0.1?0.3。
[0022]所述液體分布器(4)如附圖2所示，位于裝置上部，分布器包括入口管段(1)，分流管段(2)，圓管段(3)，圓管段封閉成圓環(huán)，其上均勻開有圓孔(13)，孔徑為1.5?5mm，開孔率為10%?30%，其特征是圓環(huán)直徑等于金屬內(nèi)筒(7)直徑，以保證液體流入環(huán)流裝置環(huán)隙(10)。
[0023]在油水分離過程中引入微型氣泡，油相在裝置中呈循環(huán)流動(dòng)，水相在裝置中呈平推流動(dòng)。其具體流動(dòng)情況如附圖3所示，在穩(wěn)定操作的新型環(huán)流油水分離裝置中，氣相(16)由微泡氣體分布器(12)自裝置下部進(jìn)入，經(jīng)漸縮式導(dǎo)流通道(8)后進(jìn)入金屬內(nèi)筒(7)并向上運(yùn)動(dòng)；油水混合液(14、15)自裝置上部進(jìn)入，通過液體分布器(4)流入環(huán)隙通道(11)，其中一部分細(xì)小油滴(15 )接觸油相聚并填料(5 )后聚結(jié)為大液滴向上運(yùn)動(dòng)，大部分油(15 )隨水相液體(14)自環(huán)隙(10)向下流動(dòng)，當(dāng)流體到達(dá)導(dǎo)流通道(8)處時(shí)，油滴(15)與微小氣泡
(16)結(jié)合形成氣浮聚結(jié)的效果，這樣混合液中的浮油、分散油、乳化油等絕大部分油就被分離出來并與氣相結(jié)合自內(nèi)部通道(11)向上運(yùn)動(dòng)，而水相(14)始終自上向下運(yùn)動(dòng)。
[0024]實(shí)驗(yàn)所用油水分離塔包括微孔氣體分布器(12)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)和液體分布器(4)塔節(jié)。微孔氣體分布器(12)由鈦合金燒結(jié)而成，呈圓柱狀，直徑50mm,高度為200mm，孔隙率40%，與氣相進(jìn)口管段螺紋連接。
[0025]實(shí)驗(yàn)裝置包含5級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)，每?jī)杉?jí)之間法蘭連接，每級(jí)環(huán)流裝置包含一個(gè)金屬外筒(6)，一個(gè)漸縮式導(dǎo)流通道(8)，一個(gè)金屬內(nèi)筒(7)及一定高度油相聚并填料
(5)。金屬外筒(6)由不銹鋼制作而成，高度為500mm，直徑150mm;漸縮式導(dǎo)流通道(8)高度為110mm,上端出口直徑為60mm,下端出口直徑為120mm,導(dǎo)流通道上端出口伸入金屬內(nèi)筒10mm ;金屬內(nèi)筒(7)由厚度為0.5mm韌性較好的金屬薄板制成，呈圓筒狀，直徑140mm,高度400mm;金屬內(nèi)筒與金屬外筒之間的環(huán)隙上側(cè)放置油相聚并填料(5)，填料由塑料板波紋填料片制作而成，高度為100mm。
[0026]液體分布器(4)由不銹鋼管件焊接而成，包含入口管段(1)，分流管段(2)和圓管段(3)。入口管段直徑為50mm，下端封口 ；分流管段共四個(gè)，呈圓周均勻分布，直徑為20mm，傾斜角度為30°，上端與入口管段下端通過焊接聯(lián)通，下端與圓管段焊接聯(lián)通；圓管段直徑為30mm,呈封閉圓環(huán)，圓環(huán)下部開孔，孔徑2mm,孔間距2mm,開孔率10%。
[0027]實(shí)施例1:利用上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行工業(yè)廢液油水分離，過程如下:在常溫常壓下向裝置內(nèi)充滿工業(yè)廢液，然后向裝置內(nèi)通入微泡氣體，調(diào)節(jié)兩相流量至穩(wěn)定，并進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定操作。操作工業(yè)廢液流量lt/h，主要成分為有機(jī)油相與水的乳化液，其中油相含量70% ；氣體流量為20m3/h。采用本發(fā)明的油水分離塔，油的收率為97%，較其它工藝收率提高25%。
[0028]實(shí)施例2:利用上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行工業(yè)廢液油水分離，過程如下:在常溫常壓下向裝置內(nèi)充滿工業(yè)廢液，然后向裝置內(nèi)通入微泡氣體，調(diào)節(jié)兩相流量至穩(wěn)定，并進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定操作。操作工業(yè)廢液流量2t/h，主要成分為有機(jī)油相與水的乳化液，其中油相含量60% ；氣體流量為25m3/h。采用本發(fā)明的油水分離塔，油的收率為97%，較其它工藝收率提高25%。
【權(quán)利要求】
1.一種油水分離塔，包括液體分布器(4)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)和微孔氣體分布器(12)塔節(jié)；其特征是液體分布器(4)塔節(jié)下面設(shè)置若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)，若干級(jí)環(huán)流裝置(9)塔節(jié)下面設(shè)置微孔氣體分布器(12)塔節(jié)，各塔節(jié)外徑相同；微孔氣體分布器(12)與氣體進(jìn)口管段螺紋連接，位于裝置下部；環(huán)流裝置(9)包括金屬外筒(6)、金屬內(nèi)筒(7)、漸縮式導(dǎo)流通道(8)和油相聚并填料(5);金屬內(nèi)筒外側(cè)與金屬外筒內(nèi)側(cè)之間構(gòu)成空間為環(huán)隙流道(10);環(huán)隙流道(10)上部放置油相聚并填料(5)，漸縮式導(dǎo)流通道(8)位于金屬內(nèi)筒(7)下部，上端出口直徑設(shè)置在內(nèi)筒(7)中，下端出口直徑大于內(nèi)筒(7)直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述環(huán)流裝置(9)個(gè)數(shù)為3~10個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述微孔氣體分布器呈圓柱形，其直徑為20~200mm，高徑比為5~10，孔大小為0.22~100 μ m,孔隙率35%~50%。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述金屬內(nèi)筒(7)內(nèi)側(cè)為內(nèi)部流道(11)，流道直徑與外筒直徑比為0.6~0.9，流道高度與外筒高度比為0.5~0.8。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述填料高度50~1000mm。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述漸縮式導(dǎo)流通道(8)位于金屬內(nèi)筒(7)下部，其高度與金屬外筒(6)高度比為0.1~0.3，上端出口直徑與金屬內(nèi)筒(7)直徑比為0.6~0.9，下端出口直徑與金屬外筒(6)直徑比為0.6~0.9，導(dǎo)流通道上段深入內(nèi)筒內(nèi)部的高度與內(nèi)筒高度之比為0.1~0.3。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述液體分布器(4)包括入口管段(1)，分流管段(2)，圓管段(3)，入口段下部距金屬內(nèi)筒(7)頂部距離為200~1000mm;入口管段(1)下端封閉，長(zhǎng)度為100~500mm，；圓管段(3)封閉成圓環(huán)，其上均勻開有圓孔(13)，孔徑為1.5~5_，開孔率為10%~30%，圓環(huán)直徑與金屬內(nèi)筒直徑比為0.8~1.2 ;分流管段(2)兩端分別與直管段(1)側(cè)面和圓管段(3)上部焊接聯(lián)通，長(zhǎng)度為50~100mm，個(gè)數(shù)為3~5個(gè)，以直管段軸線呈圓周對(duì)稱排列。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述每?jī)伤?jié)之間用法蘭連接。
【文檔編號(hào)】B01D17/035GK103691159SQ201310743748
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】劉春江, 宋寧, 高飛 申請(qǐng)人:天津大學(xué)