一种油水分离方法与流程

本发明涉及湿法冶金萃取和石油化工领域，具体涉及一种油水分离方法。

背景技术

油水分离在湿法冶金和石油化工生产中占有不容忽视的地位。随着研究的不断发展，油水分离过程具有诸多方法，如：重力法、离心法、浮选法、电脱法和化学处理法等，其中重力分离法是最早出现和普遍应用的一种传统的油水分离技术，是通过重力式分离器利用油和水的密度差及油和水的不相溶性，在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离的物理方法。采用重力分离法进行油水分离具有设备结构简单、操作方便、运行稳定、维护费用低，分离过程不消耗药剂，无需外加动力，无二次污染等诸多优点，但依然存在一些不利因素限制其应用，如：仅依靠油水两相密度差导致分油时间长、分离效率低、设备占地面积大等。

基于上述问题，需要一种新的油水分离方法，利用重力分离法的优势，同时结合其它分离方法，并合理设计设备的结构尺寸，使油水分离更高效、设备更小型化。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种油水分离方法，该油水分离方法通过结合搅拌剪切过程和重力沉降过程，使油水分离更充分，同时能够降低设备投资、减少占地面积，具有高效性、实用性和经济性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种油水分离方法，包括搅拌剪切过程和重力沉降过程，其中：

搅拌剪切过程为：将油溶液和水溶液用搅拌机搅拌混合均匀制取油水乳状液，所制取的油水乳状液置于油水分离装置中，通过搅拌桨进行剪切搅拌；

重力沉降过程为：停止剪切搅拌后静置，通过重力使油水乳状液自由沉降，从而使油水分离。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，剪切搅拌时间与静置时间的比至少为2:3。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，搅拌桨为平叶式搅拌桨。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，搅拌桨的转速不超过200rpm。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，搅拌桨的转速优选为50-150rpm。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，搅拌桨的材质为亲水憎油材料，优选为铝板材。

根据本发明的油水分离方法的一个实施方式，剪切搅拌为等切向流搅拌。

通过上述技术方案的描述可知，通过结合搅拌剪切过程和重力沉降过程，使油水溶液混合后得到油水乳状液在剪切力场的作用下破乳，加速液滴的变形和碰撞频率，促使小液滴聚结为大粒径液滴，此时水滴从油中沉降出来仍需要一定的时间，再通过结合重力沉降作用，将搅拌后的溶液静置自由沉降，从而实现油水分离。通过结合搅拌剪切过程和重力沉降过程，使油水分离效率高于其各自过程单一的分离方法。

附图说明

图1为采用本发明油水分离方法的油水分离装置示意图；

图2为不同剪切搅拌条件下随时间变化的油中含水率的变化曲线图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域普通技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可通过其它不同的实施方式加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明所公开的构思下赋予不同的修饰与变更。此外，本文所有范围和值都包含及可合并的。落在本文中所述的范围内的任何数值或点，例如任何整数都可以作为最小值或最大值以导出下位范围等。

实施例1搅拌剪切和重力沉降结合进行油水分离

将p507-磺化煤油(购自：郑州市德众化学试剂厂密度为920kg/m³)和氯化铈溶液(购自：国药集团化学试剂有限公司，密度为1011kg/m³)于室温25℃下，以重量比例2：1均匀混合，混合方式为利用高温搅拌机(型号shb，上海艾枫机电设备有限公司)800rpm混合5min后，得到油水乳状液。将所得的油水乳状液置于图1所示装置中，采用铝板平叶式搅拌桨以100rpm的转速进行剪切搅拌，搅拌时间为2min。将搅拌后装置内的液体静置5min，通过重力使油水乳状液自由沉降，使油水分离。

实施例2搅拌剪切和重力沉降结合进行油水分离

将p507-磺化煤油(购自：郑州市德众化学试剂厂，密度为920kg/m³)和氯化铈溶液(购自：国药集团化学试剂有限公司，密度为1011kg/m³)于室温25℃下，以重量比例2：1均匀混合，混合方式为利用高温搅拌机(型号shb，国药集团化学试剂有限公司)800rpm混合5min后，得到油水乳状液。将所得的油水乳状液置于图1所示装置中，采用铝板平叶式搅拌桨c以50rpm的转速进行剪切搅拌，搅拌时间为2min。将搅拌后装置内的液体静置5min，通过重力使油水乳状液自由沉降，使油水分离(其中a代表油，b代表水)。

实施例3搅拌剪切和重力沉降结合进行油水分离

将p507-磺化煤油(购自：郑州市德众化学试剂厂，密度为920kg/m³)和氯化铈溶液(购自：国药集团化学试剂有限公司，密度为1011kg/m³)于室温25℃下，以重量比例2：1均匀混合，混合方式为利用高温搅拌机(型号shb，国药集团化学试剂有限公司)800rpm混合5min后，得到油水乳状液。将所得的油水乳状液置于图1所示装置中，采用铝板平叶式搅拌桨以150rpm的转速进行剪切搅拌，搅拌时间为2min。将搅拌后装置内的液体静置5min，通过重力使油水乳状液自由沉降，使油水分离。

实施例4搅拌剪切和重力沉降结合进行油水分离

将p507-磺化煤油(购自：郑州市德众化学试剂厂，密度为920kg/m³)和氯化铈溶液(购自：国药集团化学试剂有限公司，密度为1011kg/m³)于室温25℃下，以重量比例2：1均匀混合，混合方式为利用高温搅拌机(型号shb，国药集团化学试剂有限公司)800rpm混合5min后，得到油水乳状液。将所得的油水乳状液置于图1所示装置中，采用铝板平叶式搅拌桨以210rpm的转速进行剪切搅拌，搅拌时间为2min。将搅拌后装置内的液体静置5min，通过重力使油水乳状液自由沉降，使油水分离。

比较例1重力沉降进行油水分离

将p507-磺化煤油(购自：郑州市德众化学试剂厂，密度为920kg/m³)和氯化铈溶液(购自：国药集团化学试剂有限公司，密度为1011kg/m³)于室温25℃下，以重量比例2：1均匀混合，混合方式为利用高温搅拌机(型号shb，国药集团化学试剂有限公司)800rpm混合5min后，得到油水乳状液。将所得的油水乳状液置于图1所示装置中，不启动搅拌桨，通过重力沉降7min，使油水分离。

测试例1

利用智能自动水分滴定仪(型号：zsd-2j)检测随时间变化不同分离条件和方法对油中含水率变化的影响，所得结果如图2所示。从图2可知，相较于单独重力沉降的比较例1，本发明的实施例1-3可以更有效的将油水分离，较自由沉降相比，油水分离到相同含水量时时间更短，最终含水率更低。

当静置时间达到3min左右时，实施例2基本已达到95％的油水分离效率；随着静置时间的延长，油水分离效果更佳，当静置时间达到5min时，实施例1-3基本均已达到98％的油水分离效率。值得注意的是，实施例4并不能将油水分离，故未图示，原因是当搅拌转速高于200rpm时，油水界面消失，搅拌起到混合作用，油水难以分离。

在上述实施例中，采用的铝板平叶式搅拌桨可在油水体系中形成等切向流的剪切力场，加速液滴的变形和碰撞频率，促使小液滴的聚结，从而提高油水两相分离速率。在搅拌的基础上，利用油水对固体物质亲合状况的不同，用亲水憎油且润湿性好的固体物质例如铝板材制成搅拌桨，可以使油水混合物流经桨叶时大量水滴附着于桨叶上，大大增加了液滴间的接触面积，液滴相互碰撞、聚结后粒径变大。当粒径增大至一定尺度后，由搅拌所产生的曳力会将聚结液滴从桨叶表面脱离实现油水分离。

本发明并不限于以上实施例，上述实施例不以任何方式限制本发明的范围。本领域技术人员在权利要求的范围内所做出的某些改变和调整也应认为属于本发明的范围。