本發(fā)明涉及一種液液過(guò)濾裝置，其適用于在水性/有機(jī)液體敏感的散裝液體儲(chǔ)存設(shè)施中將不需要的水相、液體污染物從散裝有機(jī)相液體中分離，諸如將水從散裝液體燃料儲(chǔ)存設(shè)施中分離，或者將不需要的有機(jī)相、液體污染物從散裝水相液體中分離，諸如從散裝飲用水儲(chǔ)存設(shè)施中分離，并且本發(fā)明涉及用于此類分離的對(duì)應(yīng)方法。

背景技術(shù)：

水性/有機(jī)敏感的散裝液體儲(chǔ)存設(shè)施諸如液體燃料儲(chǔ)存設(shè)施和/或飲用水儲(chǔ)存設(shè)施的污染是此類設(shè)施中始終存在的問(wèn)題。

更具體地講但非排他地，水相液體污染物(諸如水)對(duì)散裝儲(chǔ)存設(shè)施中的化石和合成液體燃料的污染導(dǎo)致全世界許多行業(yè)中的重大損失，包括石油、運(yùn)輸、采礦、海運(yùn)和發(fā)電領(lǐng)域，其中諸如發(fā)電機(jī)的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)故障構(gòu)成常見的問(wèn)題。

用于除去水性/有機(jī)敏感的液體儲(chǔ)存設(shè)施(諸如燃料庫(kù))中的液體污染物的已知設(shè)備包括燃料/水分離器、用于分離固體污染物的常用過(guò)濾介質(zhì)以及用于將通常較輕的燃料與較濃稠的水相液體污染物分離的離心力。較細(xì)小的水相液滴通常用聚結(jié)劑處理以形成較大液滴，這種較大液滴更易受離心力或重力的影響，以輔助分離過(guò)程。用于從液體燃料儲(chǔ)存設(shè)施中除去水性液體污染物(諸如水)的已知工藝包括使用脫除材料(strippermaterial)，其中細(xì)小水相液體分子不允許穿過(guò)介質(zhì)但被迫滴出。然后通過(guò)合適的廢棄物處理設(shè)施周期性地排放經(jīng)分離的水相液體污染物。

已知設(shè)備(包括過(guò)濾器)的三個(gè)更常見的問(wèn)題是：不規(guī)則的液體污染物去除，諸如排水；對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)中分離的液體污染物相對(duì)不足的儲(chǔ)存容量，這導(dǎo)致不能應(yīng)付相對(duì)大的液體流量或體積；以及設(shè)備不能處理水性/有機(jī)乳化污染物。這些問(wèn)題通常使得受污染的散裝液體繞過(guò)或穿過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)，不受妨礙地進(jìn)入下游設(shè)備，從而使污染物導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)故障和其他操作困難。

發(fā)明目的

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新型液液過(guò)濾裝置以及旨在克服或至少減少現(xiàn)有過(guò)濾器和方法中的一些的上述限制或至少提供其替代裝置的相關(guān)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了適于將水相液體污染物從有機(jī)液體燃料中分離的液液過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置包括靜態(tài)密度分離容器，該分離容器包括上部有機(jī)液體部分和下部水性液體部分、受污染的有機(jī)液體燃料入口、經(jīng)分離的水性液體污染物出口，以及不含污染物的有機(jī)液體燃料出口。

該過(guò)濾裝置優(yōu)選地將水相液體污染物從有機(jī)液體燃料中分離，而無(wú)需首先使有機(jī)液體燃料的至少一部分中的水相液體污染物聚結(jié)或乳化。

受污染的有機(jī)液體燃料入口可以被構(gòu)造為并且尺寸被設(shè)計(jì)為以預(yù)定方式將受污染的有機(jī)液體燃料引入靜態(tài)密度分離容器，以使得有機(jī)液體包水性液體型乳液能夠在容器內(nèi)停留足夠的時(shí)間以分離，然后將經(jīng)分離的水性液體污染物和不含污染物的有機(jī)液體燃料從它們的相應(yīng)出口排出。受污染的有機(jī)液體燃料入口可由在用于保持任何固體污染物的篩網(wǎng)中終止的中心管組成。

以預(yù)定方式引入受污染的有機(jī)液體燃料可以包括遵守選自以下的預(yù)定操作變量：在大體層流態(tài)和特定流速下；并且分批地、半連續(xù)地或連續(xù)地將受污染的散裝液體引入容器；同時(shí)在容器的對(duì)應(yīng)水性液體和有機(jī)液體部分內(nèi)可操作地保持水性液體和有機(jī)液體的水平，以使得乳液中的水相和有機(jī)相能夠充分分離，然后將經(jīng)分離的有機(jī)液體和水性液體從它們的相應(yīng)出口排出。

該過(guò)濾裝置可以包括用于感測(cè)水性液體的第一水性液體傳感器，用于感測(cè)朝上部有機(jī)液體部分上升的水性液體的第二傳感器，以及用于感測(cè)朝下部水性液體部分下降的有機(jī)液體的第三傳感器。

該過(guò)濾裝置可具有水性液體控制閥，其用于控制來(lái)自和/或進(jìn)入水性部分的水性液體的流動(dòng)，以分別在下部水性液體部分內(nèi)可操作地保持水性液體，并因此在上部有機(jī)液體部分內(nèi)可操作地保持有機(jī)液體。

傳感器可由電子密度傳感器、經(jīng)校準(zhǔn)的浮子或電路傳感器組成，該傳感器能夠感測(cè)在相應(yīng)點(diǎn)測(cè)量的液體的逐漸增大或減小的密度或電路干擾，以評(píng)估相對(duì)較高密度的水性液體朝上部有機(jī)液體部分的上升，以及相對(duì)較低密度的有機(jī)液體朝下部水性液體部分的下降。

傳感器優(yōu)選地經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，以根據(jù)散裝燃料的特定密度范圍、可能的污染物和/或可能的乳化來(lái)測(cè)量特定參數(shù)之間的密度變異。傳感器可具有受控的低壓電源，以降低在存在液體燃料的情況下電弧閃光的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)控制受污染的有機(jī)液體燃料流入靜態(tài)密度分離容器的流量，和/或通過(guò)控制水性液體控制閥，并因而在容器中的對(duì)應(yīng)部分內(nèi)可操作地控制水性液體和有機(jī)液體的相應(yīng)水平，可以分批地、或者半連續(xù)地、或者連續(xù)地操作過(guò)濾裝置。

該過(guò)濾裝置可設(shè)有合適的印刷電路板以經(jīng)由控制閥控制變量，包括受污染的有機(jī)液體燃料流入靜態(tài)密度分離容器的流量和/或水性液體流入容器和/或從容器流出的流量，并因而控制容器內(nèi)的水性液體和有機(jī)液體的水平。

該過(guò)濾裝置優(yōu)選地包括適當(dāng)構(gòu)造的蠕動(dòng)泵，其用于在大體層流態(tài)和特定流量下將受污染的散裝液體引入容器以使湍流最小化，從而避免在使容器內(nèi)的水相和有機(jī)相分離之前液體污染物乳化到散裝液體中。

該過(guò)濾裝置優(yōu)選地包括適當(dāng)構(gòu)造的液液分離前微粒過(guò)濾容器，其用于將任何粒狀固體污染物中的至少一些從散裝燃料中除去。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了適于將水相液體污染物從有機(jī)液體燃料中分離的方法，該方法包括以下步驟：

使受污染的有機(jī)液體燃料在具有上部有機(jī)液體部分和下部水性液體部分的靜態(tài)密度分離容器中靜置，以使得任何有機(jī)液體包水性液體型乳液能夠在容器內(nèi)停留足夠的時(shí)間，從而分離為底部相對(duì)較高密度的水相液體污染物層和頂部相對(duì)較低密度的基本不含污染物的有機(jī)液體燃料層；

感測(cè)朝上部有機(jī)液體部分上升的水性液體污染物層；

感測(cè)朝下部水性液體部分下降的有機(jī)液體燃料層；

控制在相應(yīng)點(diǎn)測(cè)量的液體的逐漸增大或減小的密度，以評(píng)估相對(duì)較高密度的水性液體朝上部有機(jī)液體部分的上升，以及相對(duì)較低密度的有機(jī)液體燃料朝下部水性液體部分的下降；

將經(jīng)分離的水性液體污染物從合適的相對(duì)較低的出口排出；以及

將相對(duì)不含污染物的有機(jī)液體燃料從合適的相對(duì)較高的出口排出。

通過(guò)控制受污染的有機(jī)液體燃料流入靜態(tài)密度分離容器的流量和/或通過(guò)控制水性液體控制閥，排出經(jīng)分離的水性液體污染物和/或排出相對(duì)不含污染物的有機(jī)液體燃料的步驟可以是分批的、或者半連續(xù)的、或者連續(xù)的，從而在容器中的對(duì)應(yīng)部分內(nèi)可操作地控制水性液體和有機(jī)液體的相應(yīng)水平。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了適于將有機(jī)相液體污染物從水性散裝液體中分離的液液過(guò)濾裝置，該過(guò)濾裝置包括靜態(tài)密度分離容器，該分離容器包括上部有機(jī)液體部分和下部水性液體部分、受污染的水性液體入口、經(jīng)分離的有機(jī)液體污染物出口，以及經(jīng)分離的不含污染物的水性液體出口。

受污染的水性液體入口可以被構(gòu)造為并且尺寸被設(shè)計(jì)為以預(yù)定方式將受污染的水性液體引入靜態(tài)密度分離容器的下部水性液體部分，以使得水性液體包有機(jī)液體型乳液能夠在容器內(nèi)停留足夠的時(shí)間以分離，然后將經(jīng)分離的有機(jī)液體污染物和不含污染物的水性液體從它們的相應(yīng)出口排出。受污染的水性液體入口可由在用于保持任何固體污染物的篩網(wǎng)中終止的中心管組成。

該過(guò)濾裝置可以包括用于感測(cè)朝上部有機(jī)液體部分上升的水性液體的第一水性液體傳感器，以及用于感測(cè)朝下部水性液體部分下降的有機(jī)液體的第二有機(jī)液體傳感器。該過(guò)濾裝置可具有水性液體控制閥，其用于控制來(lái)自和/或進(jìn)入水性部分的水性液體的流動(dòng)，以分別在下部水性液體部分內(nèi)可操作地保持水性液體，并因此在上部有機(jī)液體部分內(nèi)可操作地保持有機(jī)液體。

傳感器可由電子密度傳感器、經(jīng)校準(zhǔn)的浮子或電路傳感器組成，該傳感器能夠感測(cè)在相應(yīng)點(diǎn)測(cè)量的液體的逐漸增大或減小的密度，以評(píng)估相對(duì)較高密度的水性液體朝上部有機(jī)液體部分的上升，以及相對(duì)較低密度的有機(jī)液體朝下部水性液體部分的下降。傳感器優(yōu)選地經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，以根據(jù)散裝燃料的特定密度范圍、可能的水性污染物和/或可能的乳化來(lái)測(cè)量特定參數(shù)之間的密度變異。

通過(guò)控制受污染的水性液體流入靜態(tài)密度分離容器的流量，和/或通過(guò)控制水性液體控制閥，并因而在容器中的對(duì)應(yīng)部分內(nèi)可操作地控制水性液體和有機(jī)液體的相應(yīng)水平，可以分批地、或者半連續(xù)、或者連續(xù)地操作過(guò)濾裝置。

該過(guò)濾裝置可以設(shè)有合適的印刷電路板以經(jīng)由控制閥控制變量，包括受污染的水性液體流入靜態(tài)密度分離容器的流量和/或水性液體流入容器和/或從容器流出的流量，并因而控制容器內(nèi)的水性液體和有機(jī)液體的水平。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了適于將有機(jī)相液體污染物從水性散裝液體中分離的方法，該方法包括以下步驟：

使受污染的水性散裝液體在具有上部有機(jī)液體部分和下部水性液體部分的靜態(tài)密度分離容器中靜置，以使得任何水性液體包有機(jī)液體型乳液能夠在容器內(nèi)停留足夠的時(shí)間，從而分離為底部相對(duì)較高密度的基本不含污染物的水性液體層和頂部相對(duì)較低密度的有機(jī)液體污染物層；

感測(cè)朝上部有機(jī)液體部分上升的水性液體層；

感測(cè)朝下部水性液體部分下降的有機(jī)液體層；

控制在相應(yīng)點(diǎn)測(cè)量的液體的逐漸增大或減小的密度，以評(píng)估相對(duì)較高密度的水性液體朝上部有機(jī)液體部分的上升，以及相對(duì)較低密度的有機(jī)液體朝下部水性液體部分的下降；

將經(jīng)分離的相對(duì)不含污染物的水性液體從合適的相對(duì)較低的出口排出；以及

將經(jīng)分離的有機(jī)液體污染物從合適的相對(duì)較高的出口排出。

通過(guò)控制受污染的水性液體流入靜態(tài)密度分離容器的流量和/或通過(guò)控制水性液體控制閥，排出經(jīng)分離的相對(duì)不含污染物的水性液體和/或排出有機(jī)液體污染物的步驟可以是分批的、或者半連續(xù)的、或者連續(xù)的，從而在容器中的對(duì)應(yīng)部分內(nèi)可操作地控制水性液體和有機(jī)液體的相應(yīng)水平。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的液液過(guò)濾裝置的靜態(tài)密度分離容器的示意性橫截面；并且

圖2為圖1所示的靜態(tài)密度分離容器的示意性橫截面，在靜態(tài)密度分離容器的上游具有微粒過(guò)濾容器。

根據(jù)本發(fā)明的且如圖1中所反映的適用于將散裝儲(chǔ)存設(shè)施中的水相液體污染物從化石和合成液體燃料中分離的過(guò)濾裝置1包括靜態(tài)密度分離容器2，其包括上部有機(jī)液體部分2a和下部水性液體部分2b、受污染的散裝液體燃料入口3、經(jīng)分離的水性液體污染物出口4以及不含污染物的散裝液體燃料出口5。

受污染的散裝液體燃料入口3被構(gòu)造為并且尺寸被設(shè)計(jì)為以預(yù)定方式將受污染的有機(jī)液體燃料引入靜態(tài)密度分離容器2，以使得有機(jī)液體包水性液體型乳液能夠在容器內(nèi)停留足夠的時(shí)間以分離，然后將經(jīng)分離的水性液體污染物和不含污染物的散裝液體燃料從它們的相應(yīng)出口4和5排出。受污染的散裝液體燃料入口3由在用于保持任何固體污染物(未示出)的篩網(wǎng)6中終止的中心管組成?；蛘撸Y網(wǎng)6可被流量定向設(shè)備(未示出)替代。

以預(yù)定方式引入包括遵守預(yù)定操作變量，諸如在大體層流態(tài)和特定流量下(從而使湍流最小化并因此避免在使容器內(nèi)的水相和有機(jī)相分離之前液體污染物乳化到散裝液體中)半連續(xù)地將受污染的散裝液體引入容器2，同時(shí)在容器的上部有機(jī)液體部分2a和下部水性液體部分2b內(nèi)可操作地保持水性液體和有機(jī)液體的水平，以使得乳液內(nèi)的水相和有機(jī)相能夠充分分離，然后將經(jīng)分離的液體燃料和水性液體污染物從它們的相應(yīng)出口5和4排出。

過(guò)濾裝置1包括適當(dāng)構(gòu)造的蠕動(dòng)泵(未示出)，其用于在大體層流態(tài)下將受污染的散裝液體引入容器。

過(guò)濾裝置1還包括用于感測(cè)水性液體的第一水性液體傳感器7b，用于感測(cè)朝上部有機(jī)液體部分2a上升的水性液體的第二傳感器8，以及用于感測(cè)朝下部水性液體部分2b下降的有機(jī)液體的第三傳感器7a。

過(guò)濾裝置1還具有水性液體控制閥9，其用于控制來(lái)自和/或進(jìn)入水性部分2a的水性液體的流動(dòng)，以分別在下部水性液體部分2b內(nèi)可操作地保持水性液體，并因此在上部有機(jī)液體部分2a內(nèi)可操作地保持有機(jī)液體。

傳感器7a及7b和8由電子密度傳感器或者經(jīng)校準(zhǔn)的浮子或電路傳感器組成，其能夠感測(cè)在相應(yīng)傳感器處測(cè)量的液體的逐漸增大或減小的密度或者電路干擾，以評(píng)估相對(duì)較高密度的水性液體朝上部有機(jī)液體部分2a的上升，以及相對(duì)較低密度的有機(jī)液體朝下部水性液體部分2b的下降。傳感器7a&b和8經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，以根據(jù)散裝燃料的特定密度范圍、可能的水性污染物和可能的乳化來(lái)測(cè)量特定參數(shù)之間的密度變異。

可以設(shè)想，通過(guò)控制受污染的散裝液體燃料流入靜態(tài)密度分離容器2的流量，和/或通過(guò)控制水性液體控制閥9，并因而在容器中的對(duì)應(yīng)部分內(nèi)可操作地控制水性液體和有機(jī)液體的相應(yīng)水平，可根據(jù)本發(fā)明分批地、半連續(xù)地或連續(xù)地操作過(guò)濾裝置1。

過(guò)濾裝置1設(shè)有合適的印刷電路板10以經(jīng)由控制閥9控制變量，包括受污染的有機(jī)液體燃料流入靜態(tài)密度分離容器2的流量和/或水性液體流入容器和/或從容器流出的流量，并因而控制容器內(nèi)的水性液體和有機(jī)液體的水平。

根據(jù)過(guò)濾裝置的操作變量，通過(guò)用合適的水性液體將靜態(tài)密度分離容器2灌注至下部水性液體部分2b中的預(yù)選水平，并且用合適的有機(jī)液體灌注至中間乳液部分2b或上部水性部分2a中的預(yù)選水平來(lái)利用過(guò)濾裝置1。

通常經(jīng)由液液分離前微粒過(guò)濾容器11，向過(guò)濾裝置1供給來(lái)自散裝儲(chǔ)存設(shè)施的受污染的液體燃料，如圖2中所反映。微粒過(guò)濾容器11設(shè)有用于保持燃料中的粒狀固體污染物(未示出)中的至少一些的內(nèi)部同心圓柱形篩網(wǎng)12。微粒過(guò)濾容器11具有上部有機(jī)液體部分11a和下部水性液體部分11b，朝向容器上部設(shè)置從而使得能夠預(yù)分離水性液體污染物的實(shí)質(zhì)上不含微粒的有機(jī)液體燃料出口13，以及用于排放所述預(yù)分離的水性液體污染物的水性液體污染物排液閥14。

應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離如下文權(quán)利要求書所提出的本發(fā)明的范圍和/或精神的前提下，如上文所述的特定實(shí)施例的許多變型形式是可行的，詳細(xì)地講，比如修改液液過(guò)濾裝置及相關(guān)方法以用于將有機(jī)液體污染物從水性散裝液體中分離，或通過(guò)包括特定的安全和/或控制特征，諸如燃料排放控件，以防止意外的燃料排放或其他散裝液體的排放。