【技术实现步骤摘要】
一种自适应多相一体化分离装置和方法
[0001]本专利技术属于石油化工和环保领域，具体涉及一种自适应多相一体化分离装置和方法。
技术介绍
[0002]在石油化工、煤化工、冶金、机械制造、纺织印染、制药、食品加工、餐饮等行业生产中会有大量含油废水产生，含油废水不仅来源广泛且成分复杂。世界上每年有5000万至10000万吨油类物质进入水体，对海洋和河流水体环境、土壤环境造成极大危害。当前含油废水处理技术通常仅针对油含量进行单一的处理，而实际的含油废水，尤其是油气开采、石油化工行业的含油废水中通常含有大量溶解及非溶解气体、悬浮固体颗粒，实现油气浊的协同分离是当前技术发展的一个重要方向。在当前的脱气除油设备中，如水力旋流器、管式分离器等利用旋流场进行分离的技术设备因其结构紧凑、无动部件而得到了广泛应用，但限制其发展的一个重大因素是其最佳操作流量范围窄，需要相对严格控制设备的处理量。
[0003]CN201720744919.0公开了一种脱气除油水力聚结装置，其主要目的在于提供一种用于气-液-液三相介质分离的新型分离装置。该专利技术并未对其除浊性能进行进一步描述，仍存在当前水力旋流技术设备处理量较小的局限。CN201611062892.3公开了一种过滤截留为基本原理的适用于煤化工废水除尘除油方法，该专利技术兼顾了对固体颗粒物脱除的考虑，但设备以过滤截留为基本原理，必然面临占地面积过大、滤料或过滤介质的反洗更换等问题。
[0004]为此，亟需一种可以实现油、气、浊协同去除分离的自适应性分离方法及相关装置。>
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种自适应多相一体化分离装置和方法，以解决现有利用旋流场进行分离的技术设备所面临的受气相冲击、操作弹性范围窄等一系列问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的第一个技术方案如下：一种自适应多相一体化分离装置，所述分离装置包括一根以上一体化分离芯管，所述一体化分离芯管包括主分离管、副分离管以及连通所述主分离管和所述副分离管的主副管联通管，一个所述主分离管的周围设有2个以上所述副分离管；所述主分离管的底部进口设有造旋器，所述造旋器产生的旋流场使流过所述主分离管的液体由轴向运动变换为旋转运动；所述副分离管的沿轴向设有副分离管切向造旋口，所述副分离管切向造旋口使流过所述副分离管的液体通过切向进入副分离管做旋转运动；所述副分离管内的底部设有锥形或凸台形的重相分离锥。
[0007]本专利技术进一步设置为，所述副分离管的数量为1～6，所述副分离管的流场旋向为顺时针或逆时针，与所述主分离管的流场旋向相同或相反。
[0008]本专利技术进一步设置为，所述主分离管内为主分离腔，所述副分离管内为副分离腔；
所述主分离管的上部设有主分离腔轻相引流锥，所述副分离管的上部设有副分离腔轻相引流锥。
[0009]本专利技术进一步设置为，所述主分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75
°
，所述主分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10
°
的主引流孔道，所述主引流孔道的直径为所述主分离腔直径的0.1～0.8倍；所述副分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75
°
，所述副分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10
°
的副引流孔道，所述副引流孔道的直径为所述副分离腔直径的0.1～0.8倍。
[0010]本专利技术进一步设置为，所述主分离管的顶部设有主分离腔防冲帽，所述副分离管的顶部设有副分离腔防冲帽。
[0011]本专利技术进一步设置为，所述造旋器为导流叶片，所述导流叶片的螺旋倾角为10～75
°
；或者，所述造旋器为切向进口，所述切向进口的数量为1～6个。
[0012]本专利技术进一步设置为，所述主分离管的长度是内径的1～20倍，所述副分离管的长度是内径的1～20倍。
[0013]本专利技术进一步设置为，所述重相分离锥的倾角为10～75
°
、直径为所述副分离管内径的0.2～0.8倍。
[0014]本专利技术进一步设置为，每个所述主分离管的底部连接有一个分布管，所述分布管的的侧面共同连接有联通管，所述分布管的底部共同连接分配管，所述分配管的端部共同连接有分配罐，所述分配罐的底部连接有进口管。
[0015]本专利技术进一步设置为，所述分配管以所述分配罐的中心为圆心呈放射状沿径向均匀分布，数量为2～6根。
[0016]本专利技术进一步设置为，所述主副管联通管的截面为矩形或圆形，纵向分布2～8个，所述主副管联通管的长度b＝(D+d)/2+(10～200)mm；D是所述主分离管的内径，d是所述副分离管的内径。
[0017]本专利技术进一步设置为，如果所述一体化分离芯管有多个，则分布方式为以分配罐为中心成三角形、放射状或二者形状的结合均匀分布，分布圈数为1～6。
[0018]本专利技术提供的第二个技术方案如下：一种自适应多相一体化分离方法，所述分离方法包括如下步骤：
[0019](1)待处理物料进入主分离管；
[0020](2)通过主分离管内的旋流场作用，大气泡、大粒径油滴以及粘附在大气泡、大粒径油滴上的悬浮固体都是从顶部离开被去除；
[0021](3)分离后的其余液相经过主副管联通管进入副分离管，通过副分离管切向造旋口后在副分离管内做旋转流动，进一步去除对小气泡、小粒径油滴以及粘附在所述小气泡、小粒径油滴上的剩余悬浮固体；
[0022](4)分离后得到的洁净液相从重相分离锥周边排出。
[0023]本专利技术进一步设置为，所述大气泡尺寸为大于10μm，所述大粒径油滴尺寸为大于20μm，所述小气泡尺寸为5-10μm，所述小粒径油滴尺寸为10-20μm。
[0024]本专利技术进一步设置为，所述主分离管内处理主相的加速度为重力加速度的5～5000倍，所述副分离管内处理主相的加速度为重力加速度的10～10000倍。
[0025]本专利技术提供的第三个技术方案如下：一种自适应多相一体化分离方法，所述分离
方法包括如下步骤：
[0026](1)待处理物料经过进口管进入分配罐，经分配罐缓冲后，待处理物料进入分配管，物料通过分配管到达分布管，分布管间通过联通管相连确保物料的均匀分配，物料通过分布管进入一体化分离芯管；
[0027](2)待处理物料先进入一体化分离芯管的主分离管，通过主分离管内的旋流场作用，去除大气泡、大粒径油滴以及粘附在大气泡、大粒径油滴上的悬浮固体；
[0028](3)分离后的其余液相经过主副管联通管进入副分离管，通过副分离管切向造旋口后在副分离管内做旋转流动，进一步去除对小气泡、小粒径油滴以及粘附在所述小气泡、小粒径油滴上的剩余悬浮固体；
[0029](4)分离后得到的洁净液相从重相分离锥周边排出。
[0030]本专利技术进一步设置为，所述一体化分离芯管为单根或多根，一体化分离芯管压降≤0.3MPa。
[0031]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述分离装置包括一根以上一体化分离芯管，所述一体化分离芯管包括主分离管、副分离管以及连通所述主分离管和所述副分离管的主副管联通管，一个所述主分离管的周围设有2个以上所述副分离管；所述主分离管的底部进口设有造旋器，所述造旋器产生的旋流场使流过所述主分离管的液体由轴向运动变换为旋转运动；所述副分离管的沿轴向设有副分离管切向造旋口，所述副分离管切向造旋口使流过所述副分离管的液体通过切向进入副分离管做旋转运动；所述副分离管内的底部设有锥形或凸台形的重相分离锥。2.根据权利要求1所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述主分离管内为主分离腔，所述副分离管内为副分离腔；所述主分离管的上部设有主分离腔轻相引流锥，所述副分离管的上部设有副分离腔轻相引流锥。3.根据权利要求2所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述主分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75
°
，所述主分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10
°
的主引流孔道，所述主引流孔道的直径为所述主分离腔直径的0.1～0.8倍；所述副分离腔轻相引流锥的倾斜夹角为10～75
°
，所述副分离腔轻相引流锥的中间开有夹角为0～10
°
的副引流孔道，所述副引流孔道的直径为所述副分离腔直径的0.1～0.8倍。4.根据权利要求2所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述主分离管的顶部设有主分离腔防冲帽，所述副分离管的顶部设有副分离腔防冲帽。5.根据权利要求1所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述造旋器为导流叶片，所述导流叶片的螺旋倾角为10～75
°
；或者，所述造旋器为切向进口，所述切向进口的数量为1～6个。6.根据权利要求1所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述主分离管的长度是内径的1～20倍，所述副分离管的长度是内径的1～20倍。7.根据权利要求1所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，所述重相分离锥的倾角为10～75
°
、直径为所述副分离管内径的0.2～0.8倍。8.根据权利要求1所述的自适应多相一体化分离装置，其特征在于，每个所述主分离管的底部连接有一个分布管，所述分布管的侧面共同连接有联通管，所述分布管的底部共同连接分配管，所述分配管的端部共同连接有分配罐，所述分配罐的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨强，刘懿谦，卢浩，潘志程，钱运东，李裕东，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。