一种油水分离塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种油水分离塔。包含液体分布器塔节、若干级环流装置塔节和微孔气体分布器塔节；液体分布器塔节下面设置若干级环流装置塔节，环流装置塔节下面设置微孔气体分布器塔节；微孔气体分布器与气体进口管段螺纹连接，位于装置下部；环流装置包括金属外筒、金属内筒、渐缩式导流通道和油相聚并填料；金属内筒外侧与金属外筒内侧之间构成空间为环隙流道；环隙流道上部放置油相聚并填料，渐缩式导流通道位于金属内筒下部，上端出口直径设置在内筒中，下端出口直径大于内筒直径。由于分离出的油滴与水相有相互独立的流道，可提高料液的停留时间和通量，并能深度去除小粒径油滴，增加油水的分离效果，特别适用于处理量较大的油水分离过程。
【专利说明】一种油水分离塔
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液体分离【技术领域】，提供一种油水分离塔，特别适用于处理量较大的油水分离过程。
【背景技术】
[0002]工业中常用的油水分离设备有斜板除油器、旋流除油器、粗粒化除油器、气浮除油器等。这些装置各有优缺点，但总体说来除油效果不理想，存在产生污泥造成二次污染、填料易堵塞等问题，特别是对于处理量较大的连续流动油水分离过程，往往存在装置尺寸过大、液体停留时间较短、不能深度去除小粒径油滴(如乳化油、溶解油)、分离效果差等缺点。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种新型油水分离塔，可以提高料液的停留时间和通量，并能深度去除小粒径油滴，增加油水的分离效果。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种油水分离塔，包括液体分布器(4)塔节，若干级环流装置(9)塔节和微孔气体分布器(12)塔节。其特征是液体分布器(4)塔节下面设置若干级环流装置(9)塔节，若干级环流装置(9)塔节下面设置微孔气体分布器(12)塔节，各塔节外径相同；微孔气体分布器(12)与气体进口管段螺纹连接，位于装置下部；环流装置(9)包括金属外筒(6)、金属内筒(7)、渐缩式导流通道(8)和油相聚并填料(5);金属内筒外侧与金属外筒内侧之间构成空间为环隙流道(10);环隙流道(10)上部放置油相聚并填料(5)，渐缩式导流通道(8)位于金属内筒(7 )下部，上端出口直径设置在内筒(7 )中，下端出口直径大于内筒(7 )直径。
[0006]所述环流装置(9)个数为3~10个。
[0007]所述微孔气体分布器呈圆柱形，其直径为20~200mm，高径比为5~10，孔大小为
0.22~100 μ m，孔隙率35%~50%，其顶部与金属内筒(7)下部距离为100~500_。
[0008]所述金属内筒(7)内侧为内部流道(11)，流道直径与外筒直径比为0.6~0.9，流道高度与外筒高度比为0.5~0.8。
[0009]所述填料高度50~1000mm。
[0010]所述渐缩式导流通道(8)位于金属内筒(7)下部，其高度与金属外筒(6)高度比为0.1~0.3，上端出口直径与金属内筒(7)直径比为0.6~0.9，下端出口直径与金属外筒
(6)直径比为0.6~0.9，导流通道上段深入内筒内部的高度与内筒高度之比为0.1~0.3。
[0011]所述液体分布器(4)包括入口管段(1)，分流管段(2)，圆管段(3)，入口段下部距金属内筒(7)顶部距离为200~1000_ ;入口管段(I)下端封闭，长度为100~500mm,;圆管段(3)封闭成圆环，其上均匀开有圆孔(13)，孔径为1.5~5mm，开孔率为10%~30%，圆环直径与金属内筒直径比为0.8~1.2 ;分流管段(2)两端分别与直管段(I)侧面和圆管段
(3)上部焊接联通，长度为50~100mm，个数为3~5个，以直管段轴线呈圆周对称排列。[0012]本实用新型在每两塔节之间用法兰连接。
[0013]采用本实用新型的油水分离塔进行油水分离，其效果和优点是:由于分离出的油滴与水相有相互独立的流道，可大大提高装置的处理量，并能深度去除小粒径油滴，增加油水的分离效果，特别适合混合液中油含量较大的情况；同时，微泡气体的引入，可以与油相形成气浮聚结效果，从而可以深度去除小粒径油滴；再者，油滴在装置中呈循环流动，可大大提高油滴之间的相互接触，增加油相的停留时间，使油相更好的聚结；以上设备同时具有循环、聚结、气浮的效果，可以实现大流量下油水的深度分离。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1.新型油水分离塔示意图；
[0015]图2.液体分布器示意图；
[0016]图3.装置内液体流动情况示意图；
[0017]其中，1-入口管段，2-分流管段，3-圆管段，4-液体分布器，5-油相聚并填料，6-金属外筒，7-金属内筒，8-渐缩式导流通道，9-环流装置，10-环隙流道，11-内部流道，12-微孔气体分布器，13-圆孔，14-水相，15-油滴，16-微小气泡。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的实验研究做进一步的详细说明，但并不对本实用新型产生任何限制。
[0019]一种新型油水分离塔，如图1?图3所示，包括一个微孔气体分布器(12)塔节，若干级环流装置(9)塔节和一个液体分布器(4)塔节。
[0020]所述微孔气体分布器(12)由金属材质(如钛)烧结而成，呈圆柱形，其直径为20?200mm,高径比为5?10，孔大小为0.22?100 μ m,孔隙率35%?50%，位于装置下部，呈竖
直放置，与气体进口管段螺纹连接。
[0021]所述环流装置(9)塔节个数为3?10个，每两个环流装置塔节之间法兰连接，单个环流装置包括金属外筒(6)、金属内筒(7)、渐缩式导流通道(8)和油相聚并填料(5)。金属内筒(7)内侧为内部流道(11)，流道直径与外筒直径比为0.6?0.9，流道高度与外筒高度比为0.5?0.8;金属内筒外侧与金属外筒内侧构成空间为环隙流道(10);环隙流道
(10)上部放置油相聚并填料(5)，填料高度50?1000mm，由聚丙烯波纹板制作而成；渐缩式导流通道(8)位于金属内筒(7)下部，其高度与金属外筒(6)高度比为0.1?0.3，上端出口直径与金属内筒(7)直径比为0.6?0.9，下端出口直径与金属外筒(6)直径比为0.6?
0.9，导流通道上段深入内筒内部的高度与内筒高度之比为0.1?0.3。
[0022]所述液体分布器(4)如附图2所示，位于装置上部，分布器包括入口管段(1)，分流管段(2)，圆管段(3)，圆管段封闭成圆环，其上均匀开有圆孔(13)，孔径为1.5?5mm，开孔率为10%?30%，其特征是圆环直径等于金属内筒(7)直径，以保证液体流入环流装置环隙(10)。
[0023]在油水分离过程中引入微型气泡，油相在装置中呈循环流动，水相在装置中呈平推流动。其具体流动情况如附图3所示，在稳定操作的新型环流油水分离装置中，气相(16)由微泡气体分布器(12)自装置下部进入，经渐缩式导流通道(8)后进入金属内筒(7)并向上运动；油水混合液(14、15)自装置上部进入，通过液体分布器(4)流入环隙通道(11)，其中一部分细小油滴(15 )接触油相聚并填料(5 )后聚结为大液滴向上运动，大部分油(15 )随水相液体(14)自环隙(10)向下流动，当流体到达导流通道(8)处时，油滴(15)与微小气泡
(16)结合形成气浮聚结的效果，这样混合液中的浮油、分散油、乳化油等绝大部分油就被分离出来并与气相结合自内部通道(11)向上运动，而水相(14)始终自上向下运动。
[0024]实验所用油水分离塔包括微孔气体分布器(12)塔节，若干级环流装置(9)塔节和液体分布器(4)塔节。微孔气体分布器(12)由钛合金烧结而成,呈圆柱状,直径50mm,高度为200mm，孔隙率40%，与气相进口管段螺纹连接。
[0025]实验装置包含5级环流装置(9)塔节，每两级之间法兰连接，每级环流装置包含一个金属外筒(6)，一个渐缩式导流通道(8)，一个金属内筒(7)及一定高度油相聚并填料
(5)。金属外筒(6)由不锈钢制作而成，高度为500mm，直径150mm;渐缩式导流通道(8)高度为IlOmm,上端出口直径为60mm,下端出口直径为120mm,导流通道上端出口伸入金属内筒IOmm ;金属内筒(7)由厚度为0.5mm韧性较好的金属薄板制成,呈圆筒状,直径140mm,高度400mm;金属内筒与金属外筒之间的环隙上侧放置油相聚并填料(5)，填料由塑料板波纹填料片制作而成，高度为100mm。
[0026]液体分布器(4)由不锈钢管件焊接而成，包含入口管段(1)，分流管段(2)和圆管段(3)。入口管段直径为50mm，下端封口 ；分流管段共四个，呈圆周均匀分布，直径为20mm，倾斜角度为30°，上端与入口管段下端通过焊接联通，下端与圆管段焊接联通；圆管段直径为30mm,呈封闭圆环，圆环下部开孔,孔径2mm,孔间距2mm,开孔率10%。
[0027]实施例1:利用上述实验设备，进行工业废液油水分离，过程如下:在常温常压下向装置内充满工业废液，然后向装置内通入微泡气体，调节两相流量至稳定，并进行连续稳定操作。操作工业废液流量lt/h，主要成分为有机油相与水的乳化液，其中油相含量70% ；气体流量为20m3/h。采用本实用新型的油水分离塔，油的收率为97%，较其它工艺收率提高25%。
[0028]实施例2:利用上述实验设备，进行工业废液油水分离，过程如下:在常温常压下向装置内充满工业废液，然后向装置内通入微泡气体，调节两相流量至稳定，并进行连续稳定操作。操作工业废液流量2t/h，主要成分为有机油相与水的乳化液，其中油相含量60% ；气体流量为25m3/h。采用本实用新型的油水分离塔，油的收率为97%，较其它工艺收率提高25%。
【权利要求】
1.一种油水分离塔，包括液体分布器(4)塔节，若干级环流装置(9)塔节和微孔气体分布器(12)塔节；其特征是液体分布器(4)塔节下面设置若干级环流装置(9)塔节，若干级环流装置(9)塔节下面设置微孔气体分布器(12)塔节，各塔节外径相同；微孔气体分布器(12)与气体进口管段螺纹连接，位于装置下部；环流装置(9)包括金属外筒(6)、金属内筒(7)、渐缩式导流通道(8)和油相聚并填料(5);金属内筒外侧与金属外筒内侧之间构成空间为环隙流道(10);环隙流道(10)上部放置油相聚并填料(5)，渐缩式导流通道(8)位于金属内筒(7)下部，上端出口直径设置在内筒(7)中，下端出口直径大于内筒(7)直径。
2.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述环流装置(9)个数为3~10个。
3.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述微孔气体分布器呈圆柱形，其直径为20~200mm，高径比为5~10，孔大小为0.22~100 μ m，孔隙率35%~50%。
4.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述金属内筒(7)内侧为内部流道(11)，流道直径与外筒直径比为0.6~0.9，流道高度与外筒高度比为0.5~0.8。
5.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述填料高度50~1000mm。
6.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述渐缩式导流通道(8)位于金属内筒(7)下部，其高度与金属外筒(6)高度比为0.1~0.3，上端出口直径与金属内筒(7)直径比为0.6~0.9，下端出口直径与金属外筒(6)直径比为0.6~0.9，导流通道上段深入内筒内部的高度与内筒高度之比为0.1~0.3。
7.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述液体分布器(4)包括入口管段(1)，分流管段(2)，圆管段(3)，入口段下部距金属内筒(7)顶部距离为200~1000mm;入口管段(I)下端封闭，长度为100~500mm;圆管段(3)封闭成圆环，其上均匀开有圆孔(13)，孔径为1.5~5mm，开孔率为10%~30%，圆环直径与金属内筒直径比为0.8~1.2 ;分流管段(2)两端分别与直管段(I)侧面和圆管段(3)上部焊接联通，长度为50~100mm，个数为3~5个，以直管段轴线呈圆周对称排列。
8.如权利要求1所述的分离塔，其特征是所述每两塔节之间用法兰连接。
【文档编号】B01D17/035GK203694675SQ201320881742
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】刘春江, 宋宁, 高飞 申请人:天津大学