一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器制造技术

本发明专利技术公开了一种旋流与相分耦合的高效液‑液两相分离器，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。本发明专利技术将旋流器和重力式聚结分离内件进行耦合，利用旋流器进行快速粗分，再通过聚结内件进行二次分离，以提高分离精度，最终提供一种液‑液两相分离装置，该技术方案可在一个装置内实现不同液相组分的快速、高效分离，具有分离精度高、操作稳定性好、占地面积小、能耗低等一系列优点。

【技术实现步骤摘要】
一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器
本专利技术涉及石油化工分离
，具体涉及一种应用于石油、化工生产过程的非均相分离装置，尤其涉及一种液-液两相分离装置。
技术介绍
工业生产过程中，对于常见的液-液两相体系（多为油水混合物），主要有以下三种分离方法。第一种是离心式分离方法，利用离心力和液相中不同组分的密度差进行分离，密度大的液相受离心力大向外聚居形成外环，密度轻的液相则靠中心聚集形成内环，最终实现液液组分的分离；如常见的旋流器和离心机均是离心式分离装置，离心式分离方法的优点是不同组分分离的速度快，所需时间短，设备紧凑，缺点是旋流器的分离效率较低，而离心机的能耗和故障率高。第二种是重力式分离方法，利用液相组分之间的密度差，靠重力沉降实现分离。为强化分离效果，一般借鉴浅池原理在设备内部铺设斜板聚集内件。水平流动的液液两相流，通过斜板后轻相液滴因浮力作用开始上升，最后到达斜板开始润湿斜板，形成大的液滴，最后形成流动液膜。轻相液滴与沿着斜板流动的液膜汇聚为一体，完成聚结过程，最后由轻相出口排出。重相组分在重力作用下沉降，由斜板底部流出，最后实现两相分离。此种方法的优点是分离效果较好，操作费用低；主要缺陷是分离所需停留时间长，液相流速低，导致设备外形尺寸大，设备占地和投资大。第三种是膜分离方法，利用膜过滤方法进行不同液相组分的分离，其优点是分离效率高，但设备的压降高，且该技术仍处于发展阶段，技术成熟度低，如对于腐蚀介质的处理亦存在很多局限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液-液两相分离装置，将旋流器和重力式聚结分离内件进行耦合，利用旋流器进行快速粗分，再通过聚结内件进行二次分离，用于解决现有旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器尺寸大、分离效率较低、能耗和故障率高的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种液-液两相分离装置，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。进一步地，所述罐体沿竖直方向设置，其中心轴位置设有稳流柱；所述旋流器设于所述稳流柱中部，与所述罐体之间留有空隙。进一步地，所述进液管设于所述罐体的中部且与所述旋流器的中上部连接；所述轻液出口设于所述罐体的顶部；所述重液出口设于所述罐体的底部，所述罐体的底部为锥形封头，锥角在30°-150°之间。进一步地，所述旋流器为圆筒或圆锥结构，由进液口、溢流口和底流口组成，其中心轴位置设置贯通所述旋流器的所述稳流柱，所述溢流口设于所述旋流器的顶部，所述底流口设于所述旋流器的底部，所述进液口设于所述旋流器的中上部且与所述进液管连通。进一步地，所述旋流器的底部出口设有倒锥结构，其顶面设有所述溢流口，其侧壁上设有所述进液口，其底面设有所述底流口。进一步地，所述旋流器的外表面套设有一油水分布箱，所述孔板式分布箱环绕包裹所述油水分布箱的外表面设置。进一步地，所述孔板式分布箱由中间隔板分隔为上分离区和下分离区，其中所述上分离区与所述轻液出口相连通，所述下分离区与所述重液出口相连通。进一步地，所述孔板式分布箱的顶部由一挡板密封，所述孔板式分布箱的侧面和/或底部设有开孔。进一步地，所述孔板式分布箱设有若干聚结分离层，每一聚结分离层设有两个或两个以上聚结分离内件，所述聚结分离内件采用小于等于0.5mm的钢板或塑料板冲压制作，形状为斜板型、V型或W型，倾斜角度在15°-75°之间。进一步地，在两层所述聚结分离层之间还设有支撑板。本专利技术的有益效果在于，提供一种液-液两相分离装置，将旋流器和重力式聚结分离内件进行耦合，利用旋流器进行快速粗分，再通过聚结内件进行二次分离，以提高分离精度，最终提供一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，该技术方案可在一个装置内实现不同液相组分的快速、高效分离，具有分离精度高、操作稳定性好、占地面积小、能耗低等一系列优点。更具体的，本申请液-液两相分离装置的优点包括以下三方面：1）将离心旋流分离所需停留时间短和聚结分离内件分离效率高的优点耦合在一个装置内，实现油水两相混合物中的快速、高效净化、分离；2）与常规卧式相分离器相比较，油水界面的调控更加灵活方便，操作稳定性高，且设备紧凑，装置投资少，占地面积小；3）该装置亦可用于液-固和油-水-固三相分离体系，技术的适用性广。附图说明下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。图1为本申请实施例提供的旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器的结构示意图。附图中的标识如下：N1-进液管，N2-轻液出口，N3-重液出口；1-罐体，2-重相分离空间，3-环隙，4-稳流柱，5-油水分布箱，6-旋流器，7-支撑板，8-聚结分离内件，9-中间隔板，10-孔板式分布箱，11-挡板；61-进液口，62-溢流口，63-底流口。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。如图1所示，本专利技术提供一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，包括罐体1，在所述罐体1内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器6、孔板式分布箱10和聚结分离内件8，所述罐体1上设置有进液管N1、轻液出口N2和重液出口N3。所述进液管N1设于所述罐体1的中部且与所述旋流器6的中上部连接；所述轻液出口N2设于所述罐体1的顶部；所述重液出口N3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，包括罐体，在所述罐体内部在竖直方向上由内至外依次设置旋流器、孔板式分布箱和聚结分离内件，所述罐体上设置有进液管、轻液出口和重液出口。


2.根据权利要求1所述的旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，
所述罐体沿竖直方向设置，其中心轴位置设有稳流柱；
所述旋流器设于所述稳流柱中部，与所述罐体之间留有空隙。


3.根据权利要求1所述的旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，所述进液管设于所述罐体的中部且与所述旋流器的中上部连接；所述轻液出口设于所述罐体的顶部；所述重液出口设于所述罐体的底部，所述罐体的底部为锥形封头，锥角在30°-150°之间。


4.根据权利要求1所述的旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，所述旋流器为圆筒或圆锥结构，由进液口、溢流口和底流口组成，其中心轴位置设置贯通所述旋流器的所述稳流柱，所述溢流口设于所述旋流器的顶部，所述底流口设于所述旋流器的底部，所述进液口设于所述旋流器的中上部且与所述进液管连通。


5.根据权利要求4所述的旋流与相分耦合的高效液-液两相分离器，其特征在于，所述旋流器的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：董纪鹏，范军领，周艳霞，李建隆，陈光辉，
申请(专利权)人：青岛科技大学，青岛科大隆腾科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37