[實用新型]離心電場分離裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020111253.3
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN202179874U
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮永訓(xùn);張建;郭長會;趙媛媛;趙忠杰;趙守明;朱幸;王利君
• 申請（專利權(quán)）人: 勝利油田勝利勘察設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: B01D17/038
• 分類號: B01D17/038;B01D17/06
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• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種離心電場分離裝置，是一種電場破乳和離心破乳相結(jié)合的分離技術(shù)，適用于油田中油水分離、生產(chǎn)及生活污水處理、有機(jī)液體污染的水體凈化回收、兩相液體分離等乳狀液膜分離和油水分離領(lǐng)域。

二、技術(shù)背景

乳狀液是十分復(fù)雜的分散體系，以W/O(油包水)型乳狀液為主，乳狀液的破乳分離對充分利用石油資源，提高原油產(chǎn)量，生產(chǎn)及生活含油污水處理，節(jié)能減排有著重要的意義。現(xiàn)有的破乳方法有重力沉降破乳法、加熱破乳法、化學(xué)破乳法、離心破乳法及電破乳法，尤其是電破乳法已被油田廣泛采用。常規(guī)的電破乳方法很多，但在處理乳狀液的時候，容易產(chǎn)生電短路并造成電泄露現(xiàn)象，與此同時，還造成了復(fù)雜的第三相乳狀液的產(chǎn)生，給乳狀液破乳脫水帶來了很大的難度。同時，常規(guī)電破乳裝置脫水速度慢，體積龐大，能耗高，而且須在靜態(tài)條件下破乳，不能實現(xiàn)連續(xù)破乳。

脈沖電場和離心場聯(lián)合破乳技術(shù)將脈沖電破乳和離心旋流分離的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，能夠在短時間內(nèi)完成破乳的聚結(jié)過程而且能夠很快地完成對破乳起主要影響的沉降過程，這不僅可解決脫水過程中產(chǎn)生的電分散和電浪費(fèi)現(xiàn)象，避免第三相的產(chǎn)生，而且在短時間內(nèi)完成了破乳過程，時間短，能耗小，可以實施連續(xù)破乳，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。離心-脈沖電場破乳國內(nèi)外具有代表性的實驗裝置有：英國專利UK?2?249?741A公開了一種新型油水分離裝置，由電機(jī)帶動轉(zhuǎn)鼓高速旋轉(zhuǎn)形成離心場，采用與電源連接的電解質(zhì)溶液作為內(nèi)電極，位于轉(zhuǎn)鼓中心結(jié)構(gòu)內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓外壁接地，兩者之間形成電場，乳狀液在脈沖電場與離心力場聯(lián)合作用下破乳分離。該裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尤其是轉(zhuǎn)鼓中心部分集進(jìn)液管、電解液層、電源接線、出液口和輻射狀散液口于一體，不同結(jié)構(gòu)尺寸的主要部件更換不便，對于制造、裝配和設(shè)備維護(hù)的要求比較高。

中國專利ZL?01277410.3公開了一種新型油水分離裝置，由脈沖電場和離心分離聯(lián)合作用破乳分離，該裝置是利用水力旋流器原理，依靠的乳狀液切向進(jìn)入裝置旋轉(zhuǎn)流動形成離心場，由于本身不含運(yùn)動件，離心力的大小由乳狀液的流速決定，所以要增大離心力就必須增大乳狀液的入口速度，但液體高速旋流所引起的剪切力、湍流脈動作用，會造成水滴或油滴破碎，不利于乳狀液有效的破乳和分離。

中國專利ZL?94200766.2公開了一種新型油水分離裝置，該裝置將一個簡單的電破乳器和離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓整合在一個裝置中。乳狀液先經(jīng)過電場破乳，再進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下分離，還可以通過增加多個電極，提高電破乳效果。該裝置脈沖破乳和離心分離必須順序進(jìn)行，不能實現(xiàn)電場與離心力場同時作用下的破乳和分離。

三、發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種離心電場分離裝置，該分離裝置由電機(jī)帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)形成離心場，離心力的大小由轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速決定，能夠分別實現(xiàn)離心-電場聯(lián)合破乳分離，操作簡便，同時結(jié)構(gòu)簡單。

本實用新型所采用的技術(shù)方案：本裝置主要結(jié)構(gòu)包括電纜、銅螺母、絕緣套、電極、輕相出口、機(jī)械密封、上三通法蘭、上軸承、轉(zhuǎn)鼓頂軸、機(jī)架、轉(zhuǎn)鼓、漿片、轉(zhuǎn)鼓底軸、皮帶輪、下軸承、下三通法蘭、進(jìn)液管、重相出口、電機(jī)。轉(zhuǎn)鼓位于機(jī)架中心部位，轉(zhuǎn)鼓上下部分別與轉(zhuǎn)鼓頂軸、轉(zhuǎn)鼓底軸相連，轉(zhuǎn)鼓底軸通過皮帶輪和皮帶與電機(jī)輸出軸相連。轉(zhuǎn)鼓頂軸與上三通法蘭之間設(shè)有機(jī)械密封，轉(zhuǎn)鼓底軸與下三通法蘭之間設(shè)有機(jī)械密封。輕相出口通過螺紋與上三通法蘭連接，重相出口通過螺紋與下三通法蘭連接。進(jìn)液管設(shè)在下三通法蘭內(nèi)部中心，并伸到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部底部。轉(zhuǎn)鼓通過機(jī)架接地為電極之一，另一電極置于轉(zhuǎn)鼓中心，通過電纜與外接脈沖電源聯(lián)接，電極與轉(zhuǎn)鼓之間設(shè)為脈沖電場，轉(zhuǎn)鼓在電機(jī)帶動下高速旋轉(zhuǎn)形成離心場，由進(jìn)液管進(jìn)入的乳狀液在脈沖電場和離心場的聯(lián)合作用下，破乳、聚結(jié)、沉降、分離，完成了油水分離全過程。

電極為圓柱型，置于轉(zhuǎn)鼓中心，轉(zhuǎn)鼓和電極兩者之間同軸，構(gòu)成圓柱狀電場。

轉(zhuǎn)鼓頂軸、轉(zhuǎn)鼓底軸與轉(zhuǎn)鼓之間均為為螺栓連接。

轉(zhuǎn)鼓由轉(zhuǎn)鼓底軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，形成離心場，乳狀液由轉(zhuǎn)鼓下部的進(jìn)液管進(jìn)入。

漿片通過螺釘設(shè)置在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，可消除液體高速旋轉(zhuǎn)形成的圓柱回轉(zhuǎn)區(qū)，加速油水分離。

本實用新型的特點(diǎn)和有益效果是：

1、對油水混合物或油水乳狀液可分別施加或綜合施加脈沖電場和離心場作用，進(jìn)行連續(xù)破乳，有利于提高分離效率和生產(chǎn)效率。當(dāng)接通脈沖電源，同時電機(jī)帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時，可以進(jìn)行離心-脈沖電場聯(lián)合破乳分離。

2、可以通過綜合調(diào)整各個操作參數(shù)，提高破乳率和分離效率。對于不同性質(zhì)的乳狀液可以通過對脈沖電源的頻率、脈寬、電壓以及轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、流量等操作參數(shù)的綜合調(diào)整來達(dá)到最佳破乳效果，提高生產(chǎn)效率。