一种应用于水中分油的装置及其工艺的制作方法

本发明涉及一种分离装置及工艺，具体涉及一种应用于水中分油的装置及其工艺。

背景技术：

非均相液-液物系的分离是石油炼制、天然气加工、精细化工等生产中的重要单元操作之一，随着现代工业的发展以及石油化工工艺技术不断的提高，对非均相液-液物系的分离的要求也越来越高,液-液分离技术及设备是工艺保障、设备保护、流体净化、流体回收以及成品提纯等必不可缺的关键操作和重要设备。

传统的油水分离方法有沉降、蒸发、粗粒化、离心等手段，但大都存在分离效率低或是能耗高的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，从而提供一种应用于水中分油的装置及其工艺。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种应用于水中分油的装置，所述应用于水中分油的装置包括相分离器，所述相分离器包括分离罐和储油罐，所述分离罐一侧设有进料口，所述分离罐另一侧设有出水口，所述分离罐内设有纤维床额分离滤芯，所述纤维床位于进料口一侧，所述分离滤芯位于出水口一侧，所述储油罐设置在分离罐上表面的中间部位，并与分离罐连通，所述分离罐与储油罐之间形成浮升段，分离罐内根据物料中是否含有固体颗粒，所述纤维床可为致密纤维床或疏松纤维床。

在本发明的一个优选实施例中，当装置应用于不含固体颗粒的工况下，所述分离罐内位于进料口一侧设有一可拆卸地第一管板，所述致密纤维床可拆卸地固定在第一管板上；当装置应用于含有固体颗粒的工况下，所述分离罐内位于进料口一侧设有一可拆卸地疏松纤维床，所述疏松纤维床可拆卸地固定在分离罐内；

在本发明的一个优选实施例中，所述分离罐内位于出水口一侧设有一可拆卸地第二管板，所述分离滤芯可拆卸地固定在第二管板上。

在本发明的一个优选实施例中，，所述的纤维床是由细微、均一的表面改性的含氟非金属纤维材料所构成，纤维的丝径可达10-40μm，根据纤维编织密度的不同分为致密纤维床和疏松纤维床；

在本发明的一个优选实施例中，分离滤芯是由亲水憎油性的微孔膜所构成，膜具有微观的孔结构及憎油性，可将10-50μm的油液滴截留

在本发明的一个优选实施例中，所述分离罐上还设有排污口和排空口；集油罐顶部设有液位计口。

在本发明的一个优选实施例中，当使用致密纤维床作内件时，所述第一管板的两侧装有差压计。

一种应用于水中分油的工艺，所述水中分油工艺包括如下步骤：

(1)根据含油的水物料是否含有固体颗粒，选择相应结构的相分离器，若物料无固体颗粒，则选择致密纤维床为内件的相分离器；若物料含有固体颗粒，则选择疏松纤维床为内件的相分离器。

(2)物料通过分离罐入口进入相分离器，首先与纤维床接触，由于纤维床具有极大的比表面积，使物料均匀的流过纤维床，可将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离罐的浮升段快速浮升进入储油罐内；

(4)没有及时上浮得到分离的较小粒径的油滴，随物料流向分离滤芯，小油滴被亲水憎油性的分离膜滤芯拦截，而只允许水通过；

(5)通过分离膜滤芯的水可通过出水口排出。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单、使用方便、除油精度与分油效率高，为工业上水中分油的需求提供了良好的解决途径；特别是针对于较难分离的乳化状态的油水混合物，本发明同样可以达到良好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的工艺示意图；

图2为纤维床为致密纤维床时相分离器的内部结构示意图；

图3为纤维床为疏松纤维床时相分离器的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1、图2和图3，本发明提供的水中分油的装置包括相分离器100。

相分离器100包括分离罐110和储油罐120。

分离罐110，其为一圆柱状的密封筒体，其水平设置，在其一侧设有进料口111，在其另一侧设有出水口112。

在分离罐110内设有纤维床200与分离滤芯140，并且，纤维床200位于进料口111一侧，分离滤芯140位于出水口112一侧，这样，物料进入到分离罐110内后首先会与纤维床200接触。

当相分离器100应用于没有固体颗粒的工况下，纤维床200使用致密纤维床210，当相分离器100应用于含有固体颗粒的工况下，纤维床200使用疏松纤维床220。

为了便于更换和维修，当使用致密纤维床210作内件时，在分离罐110内位于进料口111一侧设有一可拆卸地第一管板150，致密纤维床210可拆卸地固定在第一管板150；当使用疏松纤维床220作内件时，疏松纤维床220可拆卸地固定在分离罐110内；在分离罐110内位于出水口112一侧设有一可拆卸地第二管板160，分离滤芯140可拆卸地固定在第二管板160上。

在集油罐120顶部设有一液位计口121，对集油罐120内的油水界面进行实时监控，使油水界面稳定在集油罐120内。

另外，当使用致密纤维床210作内件时，在第一管板150的两侧设有差压计，这样可随时监测致密纤维床210内外侧的压差，从而判断致密纤维床210是否堵塞或短路，从而可随时进行更换。

纤维床200是由细微、均一的表面改性的含氟非金属纤维材料所构成，纤维的丝径可达10-40μm，根据纤维编织密度的不同分为致密纤维床210和疏松纤维床220；

纤维床200是用于将物料中夹带的处于分离状的各个小油滴进行聚集、倍增形成各个大油滴，倍增后的大油滴会与物料一起离开纤维床200。

储油罐120，其为一密封状的空心管体，其设置在分离罐110上表面的中间部位，并且与分离罐110连通。

由于储油罐120内部的空心腔体与分离罐110连通，分离罐110内位于物料上方的腔体与储油罐120之间会形成一浮升段。

经过纤维床200后的物料会流向分离罐110的中间部位，由于大油滴的浮力大，这时物料中被纤维床200液滴倍增形成的各个大油滴会快速进入到浮升段内，通过浮升段进入到分离罐110顶部，从而进入到储油罐120内进行存储。

经过浮升段后的物料会继续流向分离罐110的末端，即出水口112，这时会与分离滤芯140接触，分离滤芯140可将没有及时上浮分离遗留下来的较小粒径的油滴进行拦截，而只允许水通过，从而达到油水分离、深度除油的目的。

分离滤芯140是由亲水憎油性的微孔膜所构成，膜具有微观的孔结构及憎油性，可将10-50μm的油液滴截留

经过分离滤芯140的水可通过出水口112排出进行回收。

另外，在分离罐110上还设有排污口和排空口，通过排空口可将分离罐110内的空气排出，使得分离罐110处于充满状态，从而使物料流动稳定，通过排污口可将分离罐110内截留的杂质排出。

本申请基于上述水中分油的装置，还公开一种水中分油工艺，改水中分油工艺包括如下步骤：

(1)根据含油的水物料是否含有固体颗粒，选择相应结构的相分离器100。若物料无固体颗粒，则选择致密纤维床210为内件的相分离器100；若物料含有固体颗粒，则选择疏松纤维床220为内件的相分离器100。

(2)物料通过分离罐110入口进入相分离器100，首先与纤维床200接触，由于纤维床200具有极大的比表面积，使物料均匀的流过纤维床200，可将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离罐110的浮升段快速浮升进入储油罐120内；

(4)没有及时上浮得到分离的较小粒径的油滴，随物料流向分离滤芯140，小油滴被亲水憎油性的分离膜滤芯140拦截，而只允许水通过；

(5)通过分离膜滤芯140的水可通过出水口排出。

基于上述水中分油的工艺，本申请还公开如下实施例：

实施例1

(1)含航天煤油洁净的水料通过进口进入到相分离器100内，当物料进入分离罐110内，物料首先与致密纤维床210接触，纤维的丝径可达10-40μm，致密纤维床210具有极大的比表面积，可吸附的最小油滴粒径为20-50μm，物料中的油滴被致密纤维床210吸附、倍增后，形成较大的油滴，离开致密纤维床210，进入分离罐110的浮升段；

(2)进入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分离罐110的顶部，进入储油罐120，但也有一些小粒径的油滴不能及时上浮而被带到分离滤芯140的表面，由于分离滤芯140的憎水性和微孔截留作用，分离滤芯140使得油滴无法通过，而水可以透过，从而起到水中分油的目的，分离滤芯140可截留的最小粒径为10-50μm，从分离罐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顶部设有一液位计口121，对集油罐120内的油水界面进行实时监控，使油水界面稳定在集油罐120内。

(4)第一管板150的两侧装有差压计，以随时监测致密纤维床210内外侧的压差，从而判断致密纤维床210是否堵塞或短路。

实施例2

(1)含矿物油的浓缩水物料，其中含有少量的固体颗粒，通过进口进入到相分离器100内，当物料进入分离罐110内，物料首先与疏松纤维床220接触，纤维的丝径可达10-40μm，疏松纤维床220具有极大的比表面积，可吸附的最小油滴粒径为20-50μm，物料中的油滴被疏松纤维床220吸附、倍增后，形成较大的油滴，离开疏松纤维床220，进入分离罐110的浮升段；

(2)进入浮升段的油滴大部分可快速浮升到分离罐110的顶部，进入储油罐120，但也有一些小粒径的油滴不能及时上浮而被带到分离滤芯140的表面，由于分离滤芯140的憎水性和微孔截留作用，分离滤芯140使得油滴无法通过，而水可以透过，从而起到水中分油的目的，分离滤芯140可截留的最小粒径为10-50μm，从分离罐110出口的水中未溶解矿物油的含量可降低至10-50ppm；

(3)在集油罐120顶部设有一液位计口121，对集油罐120内的油水界面进行实时监控，使油水界面稳定在集油罐120内，设备运行时，定期通过排污口将分离罐110内截留的杂质排出。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。