本發(fā)明涉及一種分離裝置及工藝，具體涉及一種應(yīng)用于水中分油的裝置及其工藝。

背景技術(shù)：

非均相液-液物系的分離是石油煉制、天然氣加工、精細(xì)化工等生產(chǎn)中的重要單元操作之一，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展以及石油化工工藝技術(shù)不斷的提高，對(duì)非均相液-液物系的分離的要求也越來(lái)越高,液-液分離技術(shù)及設(shè)備是工藝保障、設(shè)備保護(hù)、流體凈化、流體回收以及成品提純等必不可缺的關(guān)鍵操作和重要設(shè)備。

傳統(tǒng)的油水分離方法有沉降、蒸發(fā)、粗粒化、離心等手段，但大都存在分離效率低或是能耗高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，從而提供一種應(yīng)用于水中分油的裝置及其工藝。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于水中分油的裝置，所述應(yīng)用于水中分油的裝置包括相分離器，所述相分離器包括分離罐和儲(chǔ)油罐，所述分離罐一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口，所述分離罐另一側(cè)設(shè)有出水口，所述分離罐內(nèi)設(shè)有纖維床額分離濾芯，所述纖維床位于進(jìn)料口一側(cè)，所述分離濾芯位于出水口一側(cè)，所述儲(chǔ)油罐設(shè)置在分離罐上表面的中間部位，并與分離罐連通，所述分離罐與儲(chǔ)油罐之間形成浮升段，分離罐內(nèi)根據(jù)物料中是否含有固體顆粒，所述纖維床可為致密纖維床或疏松纖維床。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)裝置應(yīng)用于不含固體顆粒的工況下，所述分離罐內(nèi)位于進(jìn)料口一側(cè)設(shè)有一可拆卸地第一管板，所述致密纖維床可拆卸地固定在第一管板上；當(dāng)裝置應(yīng)用于含有固體顆粒的工況下，所述分離罐內(nèi)位于進(jìn)料口一側(cè)設(shè)有一可拆卸地疏松纖維床，所述疏松纖維床可拆卸地固定在分離罐內(nèi)；

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述分離罐內(nèi)位于出水口一側(cè)設(shè)有一可拆卸地第二管板，所述分離濾芯可拆卸地固定在第二管板上。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，，所述的纖維床是由細(xì)微、均一的表面改性的含氟非金屬纖維材料所構(gòu)成，纖維的絲徑可達(dá)10-40μm，根據(jù)纖維編織密度的不同分為致密纖維床和疏松纖維床；

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，分離濾芯是由親水憎油性的微孔膜所構(gòu)成，膜具有微觀的孔結(jié)構(gòu)及憎油性，可將10-50μm的油液滴截留

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述分離罐上還設(shè)有排污口和排空口；集油罐頂部設(shè)有液位計(jì)口。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)使用致密纖維床作內(nèi)件時(shí)，所述第一管板的兩側(cè)裝有差壓計(jì)。

一種應(yīng)用于水中分油的工藝，所述水中分油工藝包括如下步驟：

(1)根據(jù)含油的水物料是否含有固體顆粒，選擇相應(yīng)結(jié)構(gòu)的相分離器，若物料無(wú)固體顆粒，則選擇致密纖維床為內(nèi)件的相分離器；若物料含有固體顆粒，則選擇疏松纖維床為內(nèi)件的相分離器。

(2)物料通過(guò)分離罐入口進(jìn)入相分離器，首先與纖維床接觸，由于纖維床具有極大的比表面積，使物料均勻的流過(guò)纖維床，可將微小的油滴倍增放大成大液滴；

(3)被倍增放大后的油滴在分離罐的浮升段快速浮升進(jìn)入儲(chǔ)油罐內(nèi)；

(4)沒(méi)有及時(shí)上浮得到分離的較小粒徑的油滴，隨物料流向分離濾芯，小油滴被親水憎油性的分離膜濾芯攔截，而只允許水通過(guò)；

(5)通過(guò)分離膜濾芯的水可通過(guò)出水口排出。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、除油精度與分油效率高，為工業(yè)上水中分油的需求提供了良好的解決途徑；特別是針對(duì)于較難分離的乳化狀態(tài)的油水混合物，本發(fā)明同樣可以達(dá)到良好的效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的工藝示意圖；

圖2為纖維床為致密纖維床時(shí)相分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為纖維床為疏松纖維床時(shí)相分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本發(fā)明提供的水中分油的裝置包括相分離器100。

相分離器100包括分離罐110和儲(chǔ)油罐120。

分離罐110，其為一圓柱狀的密封筒體，其水平設(shè)置，在其一側(cè)設(shè)有進(jìn)料口111，在其另一側(cè)設(shè)有出水口112。

在分離罐110內(nèi)設(shè)有纖維床200與分離濾芯140，并且，纖維床200位于進(jìn)料口111一側(cè)，分離濾芯140位于出水口112一側(cè)，這樣，物料進(jìn)入到分離罐110內(nèi)后首先會(huì)與纖維床200接觸。

當(dāng)相分離器100應(yīng)用于沒(méi)有固體顆粒的工況下，纖維床200使用致密纖維床210，當(dāng)相分離器100應(yīng)用于含有固體顆粒的工況下，纖維床200使用疏松纖維床220。

為了便于更換和維修，當(dāng)使用致密纖維床210作內(nèi)件時(shí)，在分離罐110內(nèi)位于進(jìn)料口111一側(cè)設(shè)有一可拆卸地第一管板150，致密纖維床210可拆卸地固定在第一管板150；當(dāng)使用疏松纖維床220作內(nèi)件時(shí)，疏松纖維床220可拆卸地固定在分離罐110內(nèi)；在分離罐110內(nèi)位于出水口112一側(cè)設(shè)有一可拆卸地第二管板160，分離濾芯140可拆卸地固定在第二管板160上。

在集油罐120頂部設(shè)有一液位計(jì)口121，對(duì)集油罐120內(nèi)的油水界面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使油水界面穩(wěn)定在集油罐120內(nèi)。

另外，當(dāng)使用致密纖維床210作內(nèi)件時(shí)，在第一管板150的兩側(cè)設(shè)有差壓計(jì)，這樣可隨時(shí)監(jiān)測(cè)致密纖維床210內(nèi)外側(cè)的壓差，從而判斷致密纖維床210是否堵塞或短路，從而可隨時(shí)進(jìn)行更換。

纖維床200是由細(xì)微、均一的表面改性的含氟非金屬纖維材料所構(gòu)成，纖維的絲徑可達(dá)10-40μm，根據(jù)纖維編織密度的不同分為致密纖維床210和疏松纖維床220；

纖維床200是用于將物料中夾帶的處于分離狀的各個(gè)小油滴進(jìn)行聚集、倍增形成各個(gè)大油滴，倍增后的大油滴會(huì)與物料一起離開(kāi)纖維床200。

儲(chǔ)油罐120，其為一密封狀的空心管體，其設(shè)置在分離罐110上表面的中間部位，并且與分離罐110連通。

由于儲(chǔ)油罐120內(nèi)部的空心腔體與分離罐110連通，分離罐110內(nèi)位于物料上方的腔體與儲(chǔ)油罐120之間會(huì)形成一浮升段。

經(jīng)過(guò)纖維床200后的物料會(huì)流向分離罐110的中間部位，由于大油滴的浮力大，這時(shí)物料中被纖維床200液滴倍增形成的各個(gè)大油滴會(huì)快速進(jìn)入到浮升段內(nèi)，通過(guò)浮升段進(jìn)入到分離罐110頂部，從而進(jìn)入到儲(chǔ)油罐120內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)。

經(jīng)過(guò)浮升段后的物料會(huì)繼續(xù)流向分離罐110的末端，即出水口112，這時(shí)會(huì)與分離濾芯140接觸，分離濾芯140可將沒(méi)有及時(shí)上浮分離遺留下來(lái)的較小粒徑的油滴進(jìn)行攔截，而只允許水通過(guò)，從而達(dá)到油水分離、深度除油的目的。

分離濾芯140是由親水憎油性的微孔膜所構(gòu)成，膜具有微觀的孔結(jié)構(gòu)及憎油性，可將10-50μm的油液滴截留

經(jīng)過(guò)分離濾芯140的水可通過(guò)出水口112排出進(jìn)行回收。

另外，在分離罐110上還設(shè)有排污口和排空口，通過(guò)排空口可將分離罐110內(nèi)的空氣排出，使得分離罐110處于充滿狀態(tài)，從而使物料流動(dòng)穩(wěn)定，通過(guò)排污口可將分離罐110內(nèi)截留的雜質(zhì)排出。

本申請(qǐng)基于上述水中分油的裝置，還公開(kāi)一種水中分油工藝，改水中分油工藝包括如下步驟：

(1)根據(jù)含油的水物料是否含有固體顆粒，選擇相應(yīng)結(jié)構(gòu)的相分離器100。若物料無(wú)固體顆粒，則選擇致密纖維床210為內(nèi)件的相分離器100；若物料含有固體顆粒，則選擇疏松纖維床220為內(nèi)件的相分離器100。

(2)物料通過(guò)分離罐110入口進(jìn)入相分離器100，首先與纖維床200接觸，由于纖維床200具有極大的比表面積，使物料均勻的流過(guò)纖維床200，可將微小的油滴倍增放大成大液滴；

(3)被倍增放大后的油滴在分離罐110的浮升段快速浮升進(jìn)入儲(chǔ)油罐120內(nèi)；

(4)沒(méi)有及時(shí)上浮得到分離的較小粒徑的油滴，隨物料流向分離濾芯140，小油滴被親水憎油性的分離膜濾芯140攔截，而只允許水通過(guò)；

(5)通過(guò)分離膜濾芯140的水可通過(guò)出水口排出。

基于上述水中分油的工藝，本申請(qǐng)還公開(kāi)如下實(shí)施例：

實(shí)施例1

(1)含航天煤油潔凈的水料通過(guò)進(jìn)口進(jìn)入到相分離器100內(nèi)，當(dāng)物料進(jìn)入分離罐110內(nèi)，物料首先與致密纖維床210接觸，纖維的絲徑可達(dá)10-40μm，致密纖維床210具有極大的比表面積，可吸附的最小油滴粒徑為20-50μm，物料中的油滴被致密纖維床210吸附、倍增后，形成較大的油滴，離開(kāi)致密纖維床210，進(jìn)入分離罐110的浮升段；

(2)進(jìn)入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分離罐110的頂部，進(jìn)入儲(chǔ)油罐120，但也有一些小粒徑的油滴不能及時(shí)上浮而被帶到分離濾芯140的表面，由于分離濾芯140的憎水性和微孔截留作用，分離濾芯140使得油滴無(wú)法通過(guò)，而水可以透過(guò)，從而起到水中分油的目的，分離濾芯140可截留的最小粒徑為10-50μm，從分離罐110出口的水中未溶解航煤的含量可降低至10-50ppm；

(3)在集油罐120頂部設(shè)有一液位計(jì)口121，對(duì)集油罐120內(nèi)的油水界面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使油水界面穩(wěn)定在集油罐120內(nèi)。

(4)第一管板150的兩側(cè)裝有差壓計(jì)，以隨時(shí)監(jiān)測(cè)致密纖維床210內(nèi)外側(cè)的壓差，從而判斷致密纖維床210是否堵塞或短路。

實(shí)施例2

(1)含礦物油的濃縮水物料，其中含有少量的固體顆粒，通過(guò)進(jìn)口進(jìn)入到相分離器100內(nèi)，當(dāng)物料進(jìn)入分離罐110內(nèi)，物料首先與疏松纖維床220接觸，纖維的絲徑可達(dá)10-40μm，疏松纖維床220具有極大的比表面積，可吸附的最小油滴粒徑為20-50μm，物料中的油滴被疏松纖維床220吸附、倍增后，形成較大的油滴，離開(kāi)疏松纖維床220，進(jìn)入分離罐110的浮升段；

(2)進(jìn)入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分離罐110的頂部，進(jìn)入儲(chǔ)油罐120，但也有一些小粒徑的油滴不能及時(shí)上浮而被帶到分離濾芯140的表面，由于分離濾芯140的憎水性和微孔截留作用，分離濾芯140使得油滴無(wú)法通過(guò)，而水可以透過(guò)，從而起到水中分油的目的，分離濾芯140可截留的最小粒徑為10-50μm，從分離罐110出口的水中未溶解礦物油的含量可降低至10-50ppm；

(3)在集油罐120頂部設(shè)有一液位計(jì)口121，對(duì)集油罐120內(nèi)的油水界面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使油水界面穩(wěn)定在集油罐120內(nèi)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，定期通過(guò)排污口將分離罐110內(nèi)截留的雜質(zhì)排出。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。