一种水油混合物的离析方法与流程

文档序号:11645028

本发明涉及一种混合物的离析方法,特别是涉及一种水油混合物的离析方法。



背景技术:

水与油在某类特殊物质作用下形成的稳定混合物可用多种方法进行离析。但现有技术中所有的离析方法都存在着不足之处。其中,物理离析方法一般都需要向水油混合物输入大量的能量,如光能、声能、力能、热能、电能、磁能、辐射能等,有些还需要特殊的设备产生相应的能,如超声波能、微波能等,因而设备投资大,耗能多,运行成本高。过滤离析虽然耗能少,但离析速度较慢,设备占地面积大,所用的滤料、滤布、滤膜等容易堵塞或被刺破,致使离析效果不稳定。添加化学物质以破坏水油混合物内部结构的化学离析方法虽然离析效率高,耗能相对较少,但不同的水油混合物所需的添加物也不同,其品种筛选较麻烦,而且离析的速度和离析效果等受温度、添加物的投加量、酸碱度、杂质等多种因素的影响,同时,离析后形成的尾水仍含少量油,需要进行二次离析,此外,化学添加物存在于尾水中,很难去除,对环境有一定污染。生物离析法是通过微生物生成某些化学物而破坏水油混合物的内部结构,以达到离析的目的,这类方法对微生物种类的筛选要求高,而且微生物培育过程较长,有些也会产生污染环境的附产物。等等。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种操作简便、耗能少、运行费用低、安全清洁、离析效果好、普适性强的水油混合物离析方法,以避免大量复杂的设备和能耗、物耗,简化操作工艺,显著降低运行成本,并避免因离析而造成水质污染。

本发明的目的是这样实现的:让水油混合物以薄层缓慢地移动到静止的水面上,水油混合物中的油和水便在该水面自动离析。油与水离析后,及时地移除漂浮在水面的油膜。这样,不断地使水油混合物以薄层缓慢地移动到水面上,同时不断地及时移除水面出现的油膜,水油混合物的离析便连续而自动地进行。如果水油混合物过分粘稠,则事先予以稀释,然后再按此法进行离析,其中,含油的水用水稀释,含水的油用轻质油稀释。

水油混合物中的油和水之所以能在水面自动离析,是因为水油混合物都是由一种液体以微细液滴分散在另一种液体中形成的。其中,微细油滴的外表包裹着一层水膜,微细的水滴外表包裹着一层油膜。无论是油膜包裹的水滴还是水膜包裹的油滴,它们的平均密度都小于水的密度而大于空气的密度,当它们以薄层缓慢地移动到水面时,都会浮在水面,并因表面张力而迅速铺展、扩散,成为由单层液滴组成的表面液层。在这个液层中,各个液滴的上部处于空气中,受到空气分子的吸引,其下部处于水中,受到水分子的吸引。而水分子和空气分子对液滴外表液膜的吸引力是不同的,这使得处于空气中的那部分液膜与处于水中的那部分液膜所受的吸引力不平衡。这种不平衡的吸引力使液滴外表液膜中的拉应力增大,因此而将液膜拉破,使液膜原来包裹的内相即油或水释放出来,油与水便相互离析。释放出来的油因密度小于水的密度而浮在水面,并因表面张力的作用而在水面自动铺展、扩散,形成很薄的一层油膜。在没有足够能量输入的情况下,后离析出来的油分子是无法爬上浮在水面的油膜而使这层油膜迭加、增厚的,这对后续水油混合物的离析形成一种阻碍,只有及时地移除浮在水面的这层油膜,才能保证后续水油混合物顺利地离析。

与现有的离析方法相比,采用本项发明离析水油混合物具有一系列突出的优越性:

(1)不消耗能量。

(2)没有物耗。尽管有时需要用轻质油预先稀释水油混合物,但稀释所用的油最后与离析出来的油一起被回收,并无实际消耗。

(3)普适性强。无论是油分散在水中还是水分散在油中形成的水油混合物,都适用。

(4)油与水的离析速度极快,瞬间即能完成离析过程。

(5)水与油的离析效果极佳,其离析率可达到或者接近百分之百。

(6)抗干扰性很强。除了低温会影响待离析水油混合物的粘度、因此而对油与水的离析产生一定影响外,其它因素几乎都对该项技术的离析效果和离析速度等不产生影响。而温度的影响可通过非常简便的方法予以消除。

(7)操作极为简便,无须复杂的工艺和设备,仅需要控制水油混合物的层厚与移动速度并及时移除离析后浮在水面的油膜即可,而这些工作都极易完成。

(8)成本极低。采用本项技术所需的设备、物资、人员以及能耗都极少,而且无须二次离析,因而其运行成本极低。

(9)安全度极高。既无须危险的设备和大量的能耗,也无须添加任何有害的物质,不会增加生产的危险性。

(10)无二次污染。由于不添加有害物质,而且离析出来的尾水不含油,因而不会污染环境。

(11)可减少因尾水含油而造成的油量损失。

(12)可避免因添加其它物质而对输送管道和储存设备等造成的腐蚀。

(13)能大大减少设备安装等占用的地面面积。

该项技术可用于不同类型和不同性质的水油混合物的离析,包括含水石油原采液、水胶漆和各种工业乳胶以及含油工业废水和含油生活污水等水油混合物中的油与水的离析。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例一:

(1)用中隔板将一个长方形的容器隔断成前后两个容器,其中前一个容器供盛水油混合物用,后一个容器盛水,作为油与水的离析槽。(2)在中隔板的中部开一条水平的直线形窄缝,用以连通前后两个相邻的容器,以便前一个容器中的水油混合物通过此缝向离析槽流动。该窄缝的长度与离析槽的宽度相同,缝的宽度不大于2毫米,缝到离析槽底板的距离不小于30毫米。(3)在中隔板的窄缝处设一闸门,用以控制水油混合物向离析槽的流动。(4)在水油混合物盛装容器的侧板上设一个水平溢流口,该溢流口高于中隔板上的窄缝10毫米至20毫米,以保证水油混合物的液面始终高出离析槽液面10毫米至20毫米。(5)在离析槽的尾端板上设一个水平的溢流口,供溢出离析槽中的油和水用。该溢流口与离析槽同宽,其出口平面与中隔板上的窄缝下口处于同一水平面上,以保证离析槽中的水位稳定在中隔板窄缝下口所在的水平面上。(6)在溢流口的下方设集液槽,以收集从该溢流口溢出的油和水。

先关闭中隔板上的窄缝闸门,然后将含水石油原采液注入水油混合物容器中,使其充满该容器,同时将离析槽装满水,再打开中隔板上的窄缝闸门,含水石油原采液便在重力作用下穿过中隔板上的窄缝、以薄层缓慢地流到离析槽的水面上,并在该水面上自动离析成油和水。其中,离析出来的油呈薄膜状浮于水面,向槽尾移动,到达槽尾时,便与一部分水一起从溢流口自动溢出到集液槽,在集液槽中聚集成油层浮于水面。这样,始终使水油混合物容器充满含水石油原采液,含水石油原采液便不断地以薄层缓慢流入离析槽,在离析槽中连续不断地离析成油与水。

如果石油原采液的粘度过大,则先予以稀释,然后再按本实施例所述的方法进行离析。其中,水分散在油中形成的原采液用轻质油稀释,油分散在水中形成的原采液用水稀释。

实施例二:

(1)设一个长方形的容器作为离析槽。(2)在离析槽的前端插入一个倾斜的导流板,以便通过该导流板将待离析的水油混合物导入离析槽中。该导流板的下端朝向离析槽的尾端,其上表面为光滑的平面,该平面与水平面的夹角大于5°而小于60°。导流板的上端高出离析槽的口沿,其下端低于离析槽中的水面。导流板的宽度与离析槽的宽度相同。(3)在距离导流板上表面30毫米至600毫米处设一个喷头,用于喷射水油混合物。该喷头喷出的水油混合物呈雾状,雾流的方向与导流板表面的法线成0°至60°的夹角。(4)在离析槽的尾端板上设一个水平的溢流口,供溢出离析槽中的油和水用。该溢流口与离析槽同宽,其出口平面低于离析槽的口沿而高于离析槽底板30毫米以上。(5)在溢流口的下方设集液槽,以收集从溢流口溢出的油和水。

将离析槽注满水,然后打开喷头,让含油污水连续地从喷头喷射到倾斜的导流板上,当导流板上的含油污水达到一定的量时,便会以薄层自动而缓慢地流到离析槽的水面,其所含的油和水便在离析槽的水面自动离析。其中,离析出来的油在水面铺展、扩散成油膜,向离析槽尾部移动,到达槽尾时,便与一部分水一起从溢流口自动溢出到集液槽,在集液槽中聚集成油层浮于水面。喷头连续地喷出含油污水,其中所含的油与水便在离析槽的水面连续地自动离析。

如果含油污水的粘度过大,则先用水予以稀释,然后再按本实施例所述的方法进行离析。

再多了解一些
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