本发明专利技术公开一种微型油水分离装置，其特征在于，该装置为多层结构，包括封板层、微通道换热层、油水分离层；油水分离层设置有油水分离结构，微通道换热层设置有微通道换热管路结构；封板层设置有贯通封板层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口、换热流体出口；微通道换热层与油水分离层相对封板在相应位置同样设置有贯通该层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口、换热流体出口；其中，位于油水分离层的油水混合入口、油相出口和水相出口与该层油水分离结构的相应位置连通；位于微通道换热层的换热流体入口、换热流体出口与该层微通道换热管路结构的相应位置连通。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种微型油水分离装置，其特征在于，该装置为多层结构，包括封板层、微通道换热层、油水分离层；油水分离层设置有油水分离结构，微通道换热层设置有微通道换热管路结构；封板层设置有贯通封板层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口、换热流体出口；微通道换热层与油水分离层相对封板在相应位置同样设置有贯通该层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口、换热流体出口；其中，位于油水分离层的油水混合入口、油相出口和水相出口与该层油水分离结构的相应位置连通；位于微通道换热层的换热流体入口、换热流体出口与该层微通道换热管路结构的相应位置连通。【专利说明】微型油水分离装置
本专利技术涉及一种微型油水分离装置，属于特种化工机械领域。
技术介绍
目前使用较为广泛的连续油水分离装置普遍采用连续离心分离装置，处理量虽大但对于很多反应，无法在分离过程中提供热量或者移走反应所产生的热量，使得反应得以进行。有些设备或采用对油性和水性吸附力不同的材料进行强力吸附，需要外界提供较大能量输出压力，并且因为吸附材料耐温受限的原因，也不具换热功能。因此有必要研发一种具有换热功能的油水分离设备，用于较强的吸热、放热产生水相的反应中，并可抵抗反应介质的腐蚀性，在反应的同时，分离出水相。故该装置在化工领域内有较大应用前景。此外该设备属于微型化工机械范畴，可广泛的应用在微流体领域，使得整个装备小型化，微型化，也可在实验室领域，从事工业规模放大，而无传统的放大效应。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于提供一种小型化，微型化工业规模的可换热微型油水分离装置。技术方案:本专利技术的微型油水分离装置为多层结构，包括设置在竖直平面内的封板层、微通道换热层、油水分离层；油水分离层设置有油水分离空腔结构，微通道换热层设置有微通道换热管路结构；封板层设置有贯通封板层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口和换热流体出口 ；微通道换热层及油水分离层上同样设置有贯通该层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口和换热流体出口，且上述出口、入口的位置与封板层上出口、入口的位置相对应；其中，油相出口位置高于水相出口 ；其中，油水分离层上的油水混合入口、油相出口和水相出口的位置在油水分离空腔结构内；油水分离层上的换热流体入口和换热流体出口的位置在油水分离空腔结构外；微通道换热层上的换热流体入口、换热流体出口与该层微通道换热管路结构的相连通；微通道换热层上的油水混合入口、油相出口和水相出口的位置在该层微通道换热管路结构外。如此，利用叠合的贯通层的相应出入口作为管路，简化了管路接口的设置，提高了管路接口的集成程度，便于管理和维护。进一步的，本专利技术的微型油水分离装置还包括设置在微通道换热层与油水分离层之间的隔板层，该隔板层上同样设置有贯通该层的油水混合入口、油相出口、水相出口、换热流体入口和换热流体出口，且上述出口、入口的位置与封板层上出口、入口的位置相对应。隔板层可以起到多种作用，比如起到隔离油水分离层的作用，和/或采用导热性好的材料制造来起到促进热量沿着平行于平面方向均匀传播的作用。但只有当相邻的油水分离空腔结构和换热通道换热通道都暴露在他们两层的相邻层表面，没有隔离层会导致两层流体的混合时，隔离层隔离两层的作用才是必须的。油水分离层上的油水混合入口位于该层左侧或右侧靠近边缘处；油相出口与水相出口分别位于对侧靠近上边缘处与对侧靠近下边缘处。油水分离空腔结构形状的一种实施方式为:该油水分离空腔结构与油水分离层平行的竖直截面为凹四边形；凹四边形的相邻的三个顶点分别位于油水混合入口、油相出口和水相出口，凹四边形内凹的第四个顶点位于油水混合入口与水相出口之间。优选地，凹四边形水相出口处顶点角度为25-35度，油相出口处顶点角度为60-75度。进一步地，油水分离层上的油水混合入口位于该层左侧或右侧靠近边缘处；油相出口与水相出口分别位于对侧靠近上边缘处与对侧靠近下边缘处；油水分离空腔结构与油水分离层平行的竖直截面为曲直凹四边形。曲直凹四边形的形状和与油水混合入口、油相出口、水相出口的位置关系如图1所示。优选油水分离层厚度为0.4-4_，油水分离空腔结构厚度为0.1-4_，微通道换热层上的微通道直径为0.2-0.6mm。微通道换热层可以为不锈钢、钛、透明PVC、聚四氟乙烯或碳纤维板材质制成。具体微型油水分离装置各层之间的连接方式为真空扩散焊接、钎焊或外加机械紧固连接。进一步的，在封板层的水相出口处设置有第一调速阀门，封板层的油相出口处设置有第二调速阀门。本专利技术中的封板层、换热通道层、油水分离层可以根据产量和工艺的需要自由组合结合成适应各种生产需求的微型油水分离装置。如图2所示可具体依次顺序设置为封板层、微通道换热层、隔板层、油水分离层、隔板层、微通道换热层。本专利技术适用于化工过程系统中，可在线使用，串联在任何一个需要进行油水分离的过程中。克服了先前设备的一些弊端，选用不锈钢、钛、透明PVC、PTFE(聚四氟乙烯)、聚醚醚酮、碳纤维板或其他耐腐蚀材料制备。可应用在一些反应体系对设备材料有一定特殊要求的场合。本专利技术为相关特别是需要进行热交换的同时，将反应所产生的水相移除反应体系以外的一种装备。本专利技术为多层结构，由基本单元1，2，3，4分别为封板层、微通道换热层、油水分离层、隔板层组成。油水混合物注入封板层I油水混合入口 12，经过微通道换热油水混合入口 12进入油水分离层油水分离结构。分离后，水相通过油水分离层水相出口 15流经微通道换热水相出口 15由封板层水相出口 15流出；油相由油水分离层油相出口 14，流经微通道换热层油相出口 14由封板层油相出口 14流出。当物料需要反应时，换热流体由封板层换热流体入口 11注入微通道换热层，流经油水分离层换热流体入口 11，进入隔板层。通过微通道换热层上的微通道最后由该层换热流体出口 13流出，通过封板层换热流体出口 13，回流到外部加热设备。经过特殊的结构单元的替换，可进行单独的油水分离，也可同时进行反应。并可根据生产线上处理量的大小，通过内部各层数量的调整，及时适应产量要求。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是:该设备体积小，占地小，分离效率高，无需外界动力支持，可节省能源，设备成本低廉。可在实验室小中试中广泛推广应用，也可以放大数量，应用在化工企业中，该专利技术最终使得一些项目不需要投入较大资金，就可以充分获得该微型设备的使用特性，大大降低项目运营和维护成本。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术微型油水分离装置中的油水分离层图；图2为本专利技术微型油水分离装置各层分离后示意图；图3为本专利技术微型油水分离装置各层分离后示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1本实施例的微型油水分离装置为多层结构，包括设置在竖直平面内的封板层1、微通道换热层2、油水分离层3 ;油水分离层3设置有油水分离空腔结构，微通道换热层设置有微通道换热管路结构；封板层设置有贯通封板层的油水混合入口 12、油相出口 14、水相出口 15、换热流体入口 11和换热流体出口 13 ;微通道换热层2及油水分离层3上同样设置有贯通该层的油水混合入口 12、油相出口 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微型油水分离装置，其特征在于，该装置为多层结构，包括设置在竖直平面内的封板层(1)、微通道换热层(2)、油水分离层(3)；所述的油水分离层(3)设置有油水分离空腔结构，所述的微通道换热层设置有微通道换热管路结构；所述的封板层设置有贯通封板层的油水混合入口(12)、油相出口(14)、水相出口(15)、换热流体入口(11)和换热流体出口(13)；微通道换热层(2)及油水分离层(3)上同样设置有贯通该层的油水混合入口(12)、油相出口(14)、水相出口(15)、换热流体入口(11)和换热流体出口(13)，且上述出口、入口的位置与封板层(1)上出口、入口的位置相对应；其中，所述油相出口(14)位置高于水相出口(15)；其中，油水分离层(3)上的油水混合入口(12)、油相出口(14)和水相出口(15)的位置在油水分离空腔结构内；油水分离层(3)上的换热流体入口(11)和换热流体出口(13)的位置在油水分离空腔结构外；微通道换热层(2)上的换热流体入口(11)、换热流体出口(13)与该层微通道换热管路结构的相连通；微通道换热层(2)上的油水混合入口(12)、油相出口(14)和水相出口(15)的位置在该层微通道换热管路结构外。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，张锴，涂善东，欧阳平凯，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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